[发明专利]一种视频中的污染区域的内容补绘方法

权利要求书

1.一种视频中的污染区域的内容补绘方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)检测视频中的污染区域，并进行标定；

2)对视频中的各帧图像进行如下补绘操作：

21)取与当前帧图像连续的前L帧图像和后R帧图像；其中，L和R均为大于等于0的整数，且L和R不同时为0，具体取值由用户根据补绘精度要求进行设定；

22)根据当前帧图像与前L帧图像、后R帧图像的时间连续性，采用最小化总变差的方法，对当前帧图像中的污染区域进行补绘；具体包括：22a)根据所述前L帧、后R帧图像以及当前帧图像，构造矩阵K；其中，矩阵K包括m行、n列数据，m的值为一帧图像中包含的像素点的个数，n为L+R+1，矩阵中同一列的各元素的值分别对应一帧图像中各像素点的像素值；22b)根据最小化总变差的方法，将矩阵K分解为矩阵T和稀疏矩阵N，矩阵T中的一列元素对应补绘后的当前帧图像，矩阵N中有数值的元素的值对应污染区域内的像素点的像素值；其中，最小化总变差的方法为迭代求解如下方程：min||T||tvst.K＝T+||N||1，迭代终止条件为K-T-‖N‖1小于阈值或者迭代次数达到上限值；其中，tv表示矩阵T沿行方向的总变差；22c)使用矩阵T中相应元素的值作为当前帧图像的污染区域内的像素点的像素值进行补绘；

23)判断当前帧图像的污染区域是否补绘完全，如果是，则进入步骤25)；如果否，则进入步骤24)；

24)利用当前帧图像自身的空间连续性，采用最小化总变差的方法，对当前帧图像污染区域中剩余未补绘的区域进行补绘：

25)结束当前帧图像的补绘。

2.根据权利要求1所述的视频中的污染区域的内容补绘方法，其特征在于：通过增广拉格朗日方法求解方程。

3.根据权利要求1所述的视频中的污染区域的内容补绘方法，其特征在于：所述步骤24)包括：24a)根据当前帧图像，构造矩阵M；其中，矩阵M包括r行、c列数据，r的值为当前帧图像中像素点分布的行数，c的值为当前帧图像中像素点分布的列数，各元素的值分别对应当前帧图像中各像素点的像素值；24b)根据最小化总变差的方法，将矩阵M分解为矩阵P和稀疏矩阵Q，矩阵P对应补绘后的当前帧图像，矩阵Q中有数值的元素的值对应污染区域内的像素点的像素值；24c)使用矩阵P中相应元素的值作为当前帧图像的污染区域中剩余未补绘的区域内的像素点的像素值进行补绘。

4.根据权利要求3所述的视频中的污染区域的内容补绘方法，其特征在于：所述步骤24b)中，最小化总变差的方法为迭代求解如下方程：min||P||tvst.M＝P+||Q||1，迭代终止条件为M-P-||Q||1小于阈值或者迭代次数达到上限值；其中，tv表示矩阵P沿行方向的总变差。

5.根据权利要求4所述的视频中的污染区域的内容补绘方法，其特征在于：通过增广拉格朗日方法求解方程。

6.根据权利要求1所述的视频中的污染区域的内容补绘方法，其特征在于：所述步骤21)中：取前L帧图像、后R帧图像时，直至遇到切换镜头帧时或者L、R的值增至阈值时停止。

7.根据权利要求1所述的视频中的污染区域的内容补绘方法，其特征在于：所述步骤1)中，检测时，通过人为观察进行检测，或者，根据相邻两帧的色彩变化进行识别检测。

8.根据权利要求1所述的视频中的污染区域的内容补绘方法，其特征在于：还包括步骤3)：将所有补绘完成的各帧图像按照时间顺序进行整合，输出去除污染区域经补绘后得到的视频。