[发明专利]用于提取视频关键帧的方法、装置及控制器

权利要求书

1.一种用于提取视频关键帧的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取在时间上依次相邻的第一视频帧、第二视频帧和第三视频帧；

将所述第三视频帧确定为目标视频帧；

对所述第一视频帧和所述第二视频帧进行差值处理以得到第一相邻差值图；

对所述第二视频帧和所述目标视频帧进行差值处理以得到第二相邻差值图；

确定所述目标视频帧与所述第二视频帧的相似度；

根据所述第一相邻差值图和所述第二相邻差值图判断所述目标视频帧是否包含运动；

在所述目标视频帧包含运动且所述相似度小于第一设定值的情况下，确定所述目标视频帧为前景关键帧；

在所述目标视频帧不包含运动且所述相似度小于第二设定值的情况下，确定所述目标视频帧为背景关键帧。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

分别对所述第一视频帧、所述第二视频帧和所述目标视频帧进行图像滤波；

分别对滤波后的所述第一视频帧、所述第二视频帧和所述目标视频帧进行图像锐化。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一相邻差值图和所述第二相邻差值图判断所述目标视频帧是否包含运动包括：

分别对所述第一相邻差值图和所述第二相邻差值图进行二值化处理；

分别对二值化处理后的所述第一相邻差值图和所述第二相邻差值图进行形态学处理；

对形态学处理后的所述第一相邻差值图和所述第二相邻差值图进行与运算并滤除小面积连通区域以得到二值运动图像；

将所述二值运动图像中孤立的连通区域聚合成目标连通区域，并求出所述目标连通区域的外接矩形；

根据所述外接矩形的面积与所述目标视频帧的图像面积的比值判断所述目标视频帧是否包含运动。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分别对二值化处理后的所述第一相邻差值图和所述第二相邻差值图进行形态学处理包括：

分别对所述二值化处理后的所述第一相邻差值图和所述第二相邻差值图进行腐蚀处理和膨胀处理。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述外接矩形的面积与所述目标视频帧的图像面积的比值判断所述目标视频帧是否包含运动包括：

计算所述外接矩形的面积与所述目标视频帧的图像面积的比值；

在所述外接矩形的面积与所述目标视频帧的图像面积的比值大于设定阈值的情况下，确定所述目标视频帧包含运动；

在所述外接矩形的面积与所述目标视频帧的图像面积的比值不大于设定阈值的情况下，确定所述目标视频帧不包含运动。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标视频帧与所述第二视频帧的相似度包括：

利用结构相似性算法计算所述目标视频帧与所述第二视频帧的相似度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述相似度满足以下公式：

c₁＝(k₁L)²；

c₂＝(k₂L)²；

其中，SSIM(x，y)为所述目标视频帧和所述第二视频帧的相似度；x和y分别为所述目标视频帧和所述第二视频帧；μ_x和μ_y分别为所述目标视频帧和所述第二视频帧的图像灰度矩阵的平均值；σ_x²和σ_y²分别为所述目标视频帧和所述第二视频帧的图像灰度矩阵的方差值；σ_xy为所述目标视频帧和所述第二视频帧的图像灰度矩阵的协方差；c₁和c₂为用来维持稳定的常数；L为像素值的动态范围；k₁＝0.01；k₂＝0.03。