[发明专利]一种基于帧间差分自动提取稳定帧的方法

说明书

本发明公开了一种基于帧间差分自动提取稳定帧的方法。属于机器视觉工业应用中的智能识别领域。本发明重点是基于帧间差分法实现快速而准确的自动提取。基本原理为首先以一段翻书的连续帧作为训练图像来标定一个合适的帧差阈值，再以该阈值来判断和提取目标图像序列中的稳定帧并避免重复采集，并根据环境的变化来修正其帧差阈值。该方法注重运算速度，只需要进行简单的帧间差分运算。实验结果表明,该方法不仅高效快捷,具有很强的环境适应性，而且能够保证较好的识别精度,具有实用价值。

技术领域

本发明属于机器视觉工业应用中的智能识别领域，尤其涉及用于非接触式扫描中提取稳定帧的一种基于帧间差分自动提取稳定帧的方法。。

背景技术

随着计算机和网络技术的普及，电子版文档凭借其易于储存利用、传播快捷简便的优势被越来越多的人们所接受。因此，将原来以纸作为载体的资料转化为电子版文档，也就是纸质文档的数字化无论是在日常办公中，还是在图书馆资料管理中的应用都日益增加。

非接触式扫描作为一种新型的纸质文档数字化方式，得到了越来越多的应用，它目前还存在一定的提升空间。非接触式扫描采用翻页的方式来进行扫描，可以通过自动检测的方式来提取图像，取代本来的人工拍摄操作。本发明的方法就是应对这种需求，通过使用帧间差分法来检测翻书的动作，自动提取出稳定后的翻过的每一页图像并且能够避免同一页的重复提取。大大地减少了人的工作量，提高了自动化的程度，进一步提升非接触式扫描的实用性。实验结果表明，该方法不仅高效快捷，而且能够保证较好检测精度，具有实用价值。

发明内容

本发明的目的在于：针对非接触式扫描存在的重复提取的不足之处，本发明提供了一种基于帧间差分自动提取稳定帧的方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于帧间差分自动提取稳定帧的方法，包括以下步骤：

步骤1：读取需要提取稳定帧的连续图像f₁(x，y)，f₂(x，y)…f_n(x，y)，并将读取的连续图像转化为对应的灰度图像f_{1_gray}(x，y)，f_{2_gray}(x，y)…f_{n_gray}(x，y)；

步骤2：提取步骤1灰度图像中相邻两幅图像f_{i_gray}(x，y)和f_i+1-gray(x，y)的帧差，并记为翻书帧差diff_i，得到翻书帧差序列diff₁，diff₂…diff_n-1；

步骤3：设定帧差阈值，设置稳定帧帧差阈值为diff_a，翻书帧帧差阈值为diff_b；

步骤4：矫正步骤3中设置的稳定帧帧差阈值diff_a和翻书帧帧差阈值为diff_b；

步骤5：将步骤2中的每一个翻书帧差分别与步骤4中矫正后的稳定帧帧差阈值diff_a和翻书帧帧差阈值diff_b进行比较，来判断每一帧连续图像是否为稳定帧，如果连续图像是稳定帧，则提取稳定帧图像；

所述步骤4的具体步骤如下：

步骤41：首先获取一段翻一页书的连续图像作为材料来进行稳定帧帧差阈值diff_a和翻书帧帧差阈值diff_b的矫正；所获取连续图像包括以静止状态开始的书页A的图像、翻书页A的所有图像，以及最后翻完书页A后，书页A呈静止状态的图像，读取该翻书过程的连续图像并计算其帧差，得到帧差最大值diff_max和帧差最小值diff_min；