[发明专利]一种老电影斑点自适应检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机图像处理领域，特别涉及一种老电影斑点自适应检测方法。

背景技术

老影视资料不仅是珍贵的文化素材，更具有重要的历史和文艺价值，是国家宝贵的精神财富。长期以来，由于存放时间久远，以及传统存储介质不利于影像资料保存等原因，大量老电影资料破损严重，将这些影像资料转换为数字格式是目前保护这些珍贵资料的有效手段。然而，由于存储条件限制和反复播放等缘故，老电影胶片往往会出现各种损伤，大大降低了数字信息的完整性及可读性；传统基于photoshop软件修复方法速度慢，费用高，效率低下，不能用于老电影的大规模修复，必须依靠先进的数字图像修复技术来解决这一问题。

现有技术中又提出了以下两种方法：

斑点检测索引算法(Spike Detection Index，简称SDI)是一种最基本的基于斑块时域不连续特性的检测法。它首先提出了利用序列中的相邻三帧来检测斑块，该算法首先分别计算当前帧的像素点与前后运动补偿参考帧对应像素差值的平方，然后将两数中较小的数值与设定阈值进行比较，从而判定当前像素点是否属于斑块。

等级差分检测器（Rank-Ordered Difference，简称ROD）是一种基于等级统计的启发式检测器。对于当前帧中的任意像素点(x,y)，查找前后两个参考帧中坐标同为(x,y)的点p₁,p₂，以及它们在竖直方向上的相邻点p₃，p₄，p₅和p₆，将这6个点按照灰度值从小到大排列，并设定检测阈值进行判断，确定像素点(x,y)是否为斑块。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存下以下缺点和不足：

1）SDI检测算法只考虑到斑点的时间不连续性，没有考虑到斑点的空间一致性，检测精度较低；

2）ROD算法十分依赖运动估计的准确性，而且需要人为调节3个不同的阈值，自适应性较低。

总之，上述两种传统检测方法对于一帧图像的不同区域均采用固定的阈值检测，不能准确检测出一帧图像不同区域的斑点，检测精度和自适应性都较差。

发明内容

本发明提供了一种老电影斑点自适应检测方法，本方法采用块匹配的运动估计算法，通过帧间的统计特性估计出当前检测帧不同区域的局部标准差，然后采用阈值迭代的方法找到该帧的最优阈值，提高了检测精度和自适应性，详见下文描述：

一种老电影斑点自适应检测方法，所述方法包括：

对当前帧图像及前后两帧图像做运动估计，查找当前帧图像所有的宏块分别在前一帧和后一帧图像中的最佳匹配块；

通过所述最佳匹配块，估计出当前帧不同宏块的局部标准差；

通过初始阈值ε₀对当前帧图像中的像素点进行斑点检测，将初始检测结果记为M₀，初始斑点块个数记为n₀；

将所述初始阈值增加一个迭代步长Δε，重新判断自适应斑点检测索引，将迭代检测结果记为M₁，迭代斑点块个数为n₁；

判断所述初始斑点块个数n₀和所述迭代斑点块个数n₁是否相等，若n₀=n₁，表示所述初始阈值增加后没有出现新的斑点，令M₀=M₁，执行上一步；若n₀≠n₁，则表明所述迭代检测结果中出现了与所述初始检测结果不相连通的新增区域S₀，执行下一步；

当所述新增区域满足判决条件时，所述新增区域为斑点区域，否则移除所述新增区域S₀。

所述对当前帧图像及前后两帧图像做运动估计，查找当前帧图像所有的宏块分别在前一帧和后一帧图像中的最佳匹配块的过程具体为：

对当前帧图像I_t中的任一宏块W_i，在前后帧中分别计算宏块W_i和前后帧中所有宏块的像素值差异，在前后帧中分别找到像素值差异最小的宏块，即为当前帧宏块W_i在前后两帧中的最佳匹配块和

所述在前后帧中分别计算宏块W_i和前后帧中所有宏块的像素值差异，在前后帧中分别找到像素值差异最小的宏块的过程具体为：