[发明专利]一种基于边缘检测的自适应运动检测方法

权利要求书

1.一种基于边缘检测的自适应运动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、场间差值计算：

（1.1）、亮度分量的场间差值计算：

field_diff12=|YF_n(i,j)-YF_n+1(i,j)|+|YF_n(i,j-1)-YF_n+1(i,j-1)|+|YF_n(i,j+1)-YF_n+1(i,j+1)|

field_diff23=|YF_n(i,j)-YF_n-1(i,j)|+|YF_n(i,j-1)-YF_n-1(i,j-1)|+|YF_n(i,j+1)-YF_n-1(i,j+1)|

frm_diff02＝|YF_n(i,j)-YF_n-2(i,j)|+|YF_n(i,j-1)-YF_n-2(i,j-1)|+|YF_n(i,j+1)-YF_n-2(i,j+1)|

frm_diff13＝|YF_n+1(i,j)-YF_n-1(i,j)|+|YF_n+1(i,j-1)-YF_n-1(i,j-1)|+|YF_n+1(i,j+1)-YF_n-1(i,j+1)|

（1.2）、U色差分量的场间差值计算：

Ufield_dif12=|UF_n(i，j)-UF_n+1(i,j)|+|UF_n(i，j-1)-UF_n+1(i,j-1)|+|UF_n(i,j+1)-UF_n+1(i，j+1)|

Ufield_dif23=|UF_n(i,j)-UF_n-1(i,j)|+|UF_n(i,j-1)-UF_n-1(i，j-1)|+|UF_n(i,j+1)-UF_n-1(i,j+1)|

（1.3）、V色差分量的场间差值计算：

Vfield_diff12=|VF_n(i,j)-VF_n+1(i,j)|+|VF_n(i，j-1)-VF_n+1(i,j-1)|+|VF_n(i,j+1)-VF_n+1(i，j+1)|

Vfield_diff23=|VF_n(i，j)-VF_n-1(i，j)|+|VF_n(i，j-1)-VF_n-1(i，j-1)|+|VF_n(i,j+1)-VF_n-1(i，j+1)|

其中，YF_n、YF_n+1、YF_n-1、YF_n-2分别表示当前场图像，当前场后一场图像，当前一场图像，当前场前面第二场图像像素点的亮度分量（即Y分量）；

UF_n，UF_n+1，UF_n-1，UF_n-2分别表示当前场图像，当前场后一场图像，当前前一场图像，当前场前面第二场图像像素点的U色差分量；

VF_n，VF_n+1，VF_n-1，VF_n-2分别表示当前场图像，当前场后一场图像，当前前一场图像，当前场前面第二场图像像素点的V色差分量；

其中，(i,j)表示当前像素点在图像中的空间位置，(i,j-1)表示当前像素点垂直位置上方的像素点在图像中的空间位置，(i,j+1)表示当前像素点垂直位置下方的像素点在图像中的空间位置；

（2）、亮度分量的场间差值与阈值比较

将亮度分量的场间差值分别与一个阈值进行比较，得到当前像素点的运动模式，用变量mov_mode表示，mov_mode值的计算如下：

如果亮度分量的场间差值field_diff23>阈值thread1，则变量mov_mode的第一位为：

mov_mode[0]=1

否则，mov_mode[0]=0；

如果亮度分量的场间差值field_diff12>阈值thread2，则变量mov_mode的第二位为：

mov_mode[1]=1

否则，mov_mode[1]=0；

如果亮度分量的场间差值frm_diff13>阈值thread3，则变量mov_mode的第三位为：

mov_mode[2]=1

否则，mov_mode[2]=0；

如果亮度分量的场间差值frm_diff02>阈值thread4，则变量mov_mode的第四位为：

mov_mode[3]=1

否则，mov_mode[3]=0；

其中阈值thread1~4根据经验值确定；

（3）、边缘检测

（3.1）、垂直梯度计算：

当前场图像的当前像素点的垂直梯度计算如下：

grad_ver_n(i,j)=|YF_n(i,j)-YF_n(i+1,j)|+|YF_n(i,j-1)-YF_n(i+1,j-1)|+|YF_n(i,j+1)-YF_n(i+1,j+1)|

前一场图像的对应像素点的垂直梯度计算如下：

grad_ver_n-1(i,j)=|YF_n-1(i,j)-YF_n-1(i+1,j)|+|YF_n-1(i,j-1)-YF_n-1(i+1,j-1)|+|YF_n-1(i,j+1)-YF_n-1(i+1,j+1)|

前面第二场图像的对应像素点的垂直梯度计算如下：

grad_ver_n-2(i,j)＝|YF_n-2(i,j)-YF_n-2(i+1,j)|+|YF_n-2(i,j-1)-YF_n-2(i+1,j-1)|+|YF_n-2(i,j+1)-YF_n-2(i+1，j+1)

后一场图像的对应像素点的垂直梯度计算如下：

grad_ver_n+1(i,j)=|YF_n+1(i,j)-YF_n+1(i+1,j)|+|YF_n+1(i,j-1)-YF_n+1(i+1,j-1)|+|YF_n+1(i,j+1)-YF_n+1(i+1,j+1)

（3.2）、边缘判断，

如果同时满足：

grad_ver_n(i,j)>edge_thread

grad_ver_n-1(i,j)>edge_thread

grad_ver_n-2(i,j)>edge_thread

grad_ver_n+1(i,j)>edge_thread

则边缘标识edge_flag(i,j)=1，否则，边缘标识edge_flag(i,j)=0；

（4）、运动静止判断

当前场像素点的运动状态，前一场对应像素点的运动状态，当前场前两场对应像素点的运动状态分别为mov_state_n(i,j)、mov_state_n-1(i,j)、mov_state_n-2(i,j)；

当它们的值等于0时表示静止，等于1时表示运动；

（4.1）、如果变量mov_mode＝0或者mov_mode＝8，则当前场像素点的运动状态为：

mov_state_n(i,j)=0

否则：

（4.2）、如果mov_mode>3并且mov_mode≠8，则当前场像素点的运动状态为：

mov_state_n(i,j)=1，

否则：

（4.3）、如果mov_mode>0并且mov_mode<4

（4.3.1）、如果前一场和前面第二场对应点的运动状态都是运动，则当前场像素点的运动状态为：

mov_state_n(i,j)=1，否则：

（4.3.2）、如果前一场和前面第二场对应点的运动状态都是静止，则当前场像素点的运动状态为：

mov_state_n(i,j)=0，否则：

（4.3.3）、如果边缘标识edge_flag(i,j)=1，则当前场像素点的运动状态为：

mov_state_n(i,j)=0，否则：

（4.3.4）、如果mov_mode＝3，则当前场像素点的运动状态为：

mov_state_n(i,j)=1，否则:

（4.3.5）、当前场像素点的运动状态为：

mov_state_n(i,j)=0；

（5）、运动状态判断结果的修正

如果运动变量mov_mode<9并且mov_mode≠3并且mov_mode≠7，则根据色度分量的场间差值对当前场像素点的运动状态进行修正：

（5.1）、如果同时满足：

Ufield_diff12>UVThread

Ufield_diff23>UVThread

Vfield_diff12>UVThread

Vfield_diff23>UVThread

则mov_state_n(i,j)=1，否则，当前像素点的运动状态保持上面（4.1）~（4.3）判断得到的运动状态；

（5.2）如果不满足以mov_mode<9&mov_mode!＝3&mov_mode!＝7，当前像素点的运动状态保持上面4.1~4.3判断得到的状态。