[发明专利]一种基于景深信息的视频运动放大方法

权利要求书

1.一种基于景深信息的视频运动放大方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤一、利用双目相机拍摄需要放大的场景，形成场景中运动物体的视频数据；

步骤二、利用计算机视觉算法获取视频序列中各个像素的景深信息，并对视频生成含有景深坐标的四维矩阵M；

步骤三、根据实际需求选择是对视频中的场景进行全局放大还是局部放大，如果是全局放大，则执行步骤四至步骤五；如果是局部放大，则执行步骤六至步骤八；

步骤四、对映射到M矩阵中的整体视频场景中的运动进行放大；

步骤五、生成放大后的视频；

步骤六、在场景中选取需要进行运动放大的局部，并根据选定局部的空间构型和纹理信息确定局部的边界从而将选定的局部映射到M矩阵中；

步骤七、对映射到M矩阵中的选定局部场景中的运动进行放大；

步骤八、根据M矩阵中各个像素的景深关系确定各个像素之间的覆盖关系，选择融合函数确定两个具有遮挡关系的物体在同一个位置的像素所占权重，对存在遮挡的物体对应的像素进行融合从而生成当前像素的像素值，并生成放大后的视频。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤二中，建立视频中所描述场景的空间坐标系，即通过双目相机和计算机视觉算法为视频信号中每一帧二维图像所描述的场景中的物体对应的像素计算一个景深坐标z，z越大，像素对应的物体部分距离屏幕越远；将视频中每一帧二维图像所描述的场景中的物体在三维空间中进行描述，将视频信号由原来的长x、宽y、时间t构成的三维矩阵变成长x、宽y、景深z、时间t四维矩阵M。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤四和步骤七中所进行的放大均先采用基于像素灰度幅值的运动放大方法进行预放大，再对预放大结果采用基于相位的运动放大方法进行放大。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤八中，对视频中的运动信号进行放大，当景深z1小的像素所对应的物体部分需要覆盖到原始信号中景深z2大的像素所对应的物体部分时，景深z1小的像素所占权重大于景深z2大的像素所占权重；当景深z2小的像素所对应的物体部分需要被原始信号中景深z1大的像素所对应的物体部分覆盖时，景深z2小的像素所占权重小于景深z1大的像素所占权重。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤八中，采用sigmod非线性融合函数对两物体对应像素的权重进行确定。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：当距离观测者近的前方物体完全覆盖距离观测者远的后方物体时，通过构建如下函数对两物体在同一个位置的当前像素的像素值进行确定，即：

pix_target＝1×pix_near+0×pix_far

其中，pix_target表示当前像素的像素值，pix_near表示距离观测者近的前方物体的像素值，pix_far表示距离观测者远的后方物体的像素值，1表示前方物体的像素所占比重，0表示后方物体的像素所占比重。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：

步骤九、将放大后的视频进行灰度空间到RGB空间的映射，将灰度视频转换成彩色视频。