[发明专利]一种自适应金字塔变换方法及系统

说明书

本发明公开了一种自适应金字塔变换方法及系统。所述方法包括：实时获取连续帧流，分别计算第i帧至第i+n帧图像像素的相对移动速度，其中，i大于1，n大于或等于1；计算所述相对移动速度的绝对值的平均值v；根据所述平均值v和层数阈值确定金字塔的层数。本发明解决了在图像处理过程中，由于目标物体变速移动，而金字塔层数固定不变带来的图像处理效率低下、能耗高、灵活性差的问题。

技术领域

本发明实施例涉及图像处理技术，尤其涉及一种自适应金字塔变换方法及系统。

背景技术

光流法将三维空间中的目标和场景对应于二维图像平面运动时，它们在二维图像平面的投影就形成了运动，这种运动以图像平面亮度模式表现出来的流动就称为光流。光流法是对运动序列图像进行分析的一个重要方法，光流不仅包含图像中目标的运动信息，而且包含了三维物理结构的丰富信息，因此可用来确定目标的运动情况以及反映图像等其它信息。

由于光流法本身存在的缺陷使得其必须满足时间变化不会导致位置产生剧烈变化这一条件，而采用金字塔LK(Lucas-Kanade)算法则可克服上述缺陷。在金字塔LK算法中，关键点在于图像金子塔的建立，在多层金字塔中可以对不同速度的目标进行精确跟踪。但同时，金字塔层数并不是越多越好，而是需要和速度相适应。如在采样窗口为11像素时，1层金字塔对帧间运动为2ppf(pixel per frame,像素每帧)像素的跟踪精确，3层金字塔对10ppf的运动跟踪精确。当窗口变大或精度要求不高时，相应的帧间运动像素会根据不同的层数依次对应放大(最多放大2倍)。

现有技术中，在使用金字塔LK算法时采用指定层数的方式，而图像中目标速度的变化通常并不恒定，当速度加快后金子塔层数相对缺少，无法确定目标的运动情况及其它图像信息。当目标速度变缓时，金字塔层数相对溢出则带来了大量不必要的运算，计算时间长且效率低，也会带来误差。

发明内容

本发明提供一种自适应金字塔变换方法及系统，解决了金字塔层数固定不变带来的图像处理效率低下，灵活性低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种自适应金字塔变换方法，包括：

获取连续帧流，分别计算第i帧至第i+n帧图像像素的相对移动速度，其中，i大于1，n大于或等于1；

计算所述相对移动速度的绝对值的平均值v；

比较所述平均值v和预设层数阈值的大小，依据比较的结果确定金字塔的层数，其中，建立所述金字塔的光流算法对所述连续帧流所属的图像进行处理。

在上述方案中，优选的是，所述比较所述平均值v和预设层数阈值的大小，依据比较的结果确定图像金字塔的层数包括：

当v大于0且小于1时，金字塔层数设置为1；

当v大于2且小于3时，金字塔层数设置为2；

当v大于4且小于7时，金字塔层数设置为3；

当v大于8且小于15时，金字塔层数设置为4；

当v大于16时，金字塔层数设置为5。

在上述方案中，优选的是，所述分别计算第i帧至第i+n帧图像像素的相对移动速度包括：

计算第i帧图像像素的相对移动速度；

以第i帧图像为基准，计算第i+1帧图像像素的相对移动速度，依次类推，以前一帧图像为基准计算下一帧图像像素的相对移动速度直到第i+n帧。

在上述方案中，优选的是，在所述根据所述平均值v确定金字塔的层数之后，还包括：

根据所述确定的金字塔层数建立图像金字塔。