对视频序列的图像的色彩进行采样的方法以及应用于色彩聚类的制作方法_2

文档序号:8270321阅读:来源:国知局
群的集合并且使所述色彩分布在所更新的集合的色彩集群中的步骤。
[0031] 有利地,利用这样的方法,迭代地执行色彩聚类,然后优化计算资源的使用。
[0032] 作为变型,每次获得掩蔽图像时,只利用掩蔽图像的色彩来更新色彩集群的集合, 并且然后这些色彩分布在该更新的集合的色彩集群中。因此,通过有利地节省计算资源,迭 代地建立起视频序列的所有图像的色彩的聚类。
[0033] 本发明的主题还是一种用于建立视频序列中的前面的图像的后面的图像的像素 掩模的像素掩模建立器,其包含:
[0034] -运动矢量图建立器,被配置为建立与从所述前面的图像向所述后面的图像的运 动相对应的运动矢量的图;以及
[0035] -图像产生器,被配置为通过应用由所述运动矢量图建立器所建立的运动矢量的 图,产生关于所述后面的图像的对所述前面的图像进行运动补偿的补偿图像,
[0036] 其中,所述像素掩模建立器被配置为根据所述补偿图像和所述前面的图像之间的 逐像素的差异,建立所述后面的图像的像素掩模。
[0037] 作为第二变型,本发明的主题还是一种用于建立视频序列中的前面的图像的后面 的图像的像素掩模的像素图建立器,其包含:运动矢量图建立器,被配置为建立与从所述前 面的图像向所述后面的图像的运动相对应的运动矢量的图,并且被配置为根据与所述前面 的图像的每个像素相对应的运动矢量和与位于所述像素的邻域中的相邻像素相对应的运 动矢量之间的差异,建立所述后面的图像的像素掩模。
[0038] 本发明的主题还是一种用于将视频序列的图像的色彩采样为对应的掩蔽图像的 色彩的色彩采样器,其包含:
[0039] -根据本发明的像素图建立器,用于连续地针对该序列的前面的图像的后面的每 个图像建立像素掩模;以及
[0040] -掩蔽图像建立器,被配置为将由所述像素图建立器所建立的像素掩模应用于所 述后面的图像,以便获得对所述后面的图像的像素进行采样的对应的掩蔽图像。
[0041] 本发明的主题还是一种用于对视频序列的图像的色彩进行聚类的色彩聚类设备, 其包含:
[0042] -根据本发明的色彩采样器,用于将视频序列的图像的色彩采样为对应掩蔽图像 的色彩;
[0043] -色彩集群产生器,被配置为根据由色彩采样器所提供的掩蔽图像产生色彩集群 的集合;以及
[0044]-色彩分布器,被配置为使掩蔽图像的色彩分布成由色彩集群产生器所产生的色 彩集群。
【附图说明】
[0045] 通过阅读下面的参考附图并且作为非限制性示例给出的描述,将更清楚地理解本 发明,在附图中:
[0046] 图1例示与前面的图像中的对应像素比较的图像的每个像素的运动估计的一般 方案;
[0047] 图2是根据本发明的采样方法的一般流程图;
[0048] 图3例示一图像,其运动矢量的图覆盖该图像;
[0049] 图4在图3的图像上例示根据本发明的采样方法的实施例的通过应用像素掩模识 别出的干扰区域;
[0050] 图5是根据本发明的第一实施例的采样方法的详细流程图;以及
[0051] 图6是根据本发明的第二实施例的采样方法的详细流程图。
【具体实施方式】
[0052] 现在将在对视频序列的图像的色彩进行色彩聚类的特定但非限制性的背景下描 述本发明。
[0053] 本领域的技术人员将意识到,在本文中呈现的流程图表示实施本发明的说明性电 路的概念视图。它们基本上可以表现为计算机可读介质,因此无论是否显式地示出这样的 计算机或处理器,都可以被计算机或处理器执行。
[0054] 可以通过使用专用硬件以及能够与适当软件相关联地执行软件的硬件来提供在 附图中示出的各种元件的功能。
[0055] 在附图中示出的任何开关或其他类似元件都仅仅是概念性的。它们的功能可以通 过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互来执行,如从上下文更 具体地理解到的那样,实现者可以选择具体的技术。
[0056] 根据以下步骤进行对视频序列的图像的色彩进行聚类:
[0057] 步骤1 :根据任何预定方法对视频序列的第一图像的色彩进行聚类(参见上面的 聚类示例)。在该聚类之前,优选地,根据任何预定方法进行对这些色彩的采样(参见上面 的采样示例)。例如,可以通过100的因数(在该图像中,在100个中选择一个像素)对第 一图像的像素进行采样,使得所选像素在该图像中几何地均匀地分布。该步骤的结果是产 生色彩集群的第一集合,以及在可选的采样之后,使色彩分布在所产生的该第一集合的色 彩集群中。所产生的色彩集群一般基于色彩相似性。
[0058] 步骤2 :确定涉及与后面的图像(亦即第二图像)的前面的图像(亦即第一图像) 相比较的后面的图像(亦即第二图像)的运动矢量的图。该步骤通过图2的部分1来例示。
[0059] 以本身已知的方式执行这样的确定,以便使前面的和后面的给定图像之间的位移 帧差(Displaced Frame Difference,"DFD")最小化。
[0060] 可以根据下面的公式进行位移帧差("DFD")的计算:DFD(P,T,V)= I (P,T)-I (P-V,T-1),其中,I对应于图像中的位置P处的像素的色彩,T是通过给定图像的 时间位置表示的时间,并且V是前面的图像和给定图像之间的该像素的运动。通过任何普 通的分量值(例如,R、G或B值中的任何一个)来表示像素的色彩。
[0061] 确定涉及与后面的图像2相比较的给定图像1的运动矢量的图是一般被称为"运 动估计"的操作。该图的运动矢量可以涉及整个给定图像1(全局运动估计)或特定部分 (诸如矩形块、任意形状的补片,甚至是每个像素)。在本发明中,"每个像素"方法是优选 的。可以通过平移模型或者能够近似真实摄像机的很多其他模型(诸如所有三维中的旋转 和平移以及缩放等)来表示运动矢量。
[0062] 将这个所确定的图的运动矢量应用于给定图像1,产生可以与其后面的图像2相 比较的运动补偿图像Γ。分配给该后面的图像(图像2)的像素的该图的每个二维矢量提 供从后面的图像(图像2)中的该像素的坐标到前面的图像(图像1)中的对应像素的坐标 的偏移。计算出的运动矢量对应于从图像1向图像2的运动。它们对于图像2的所有像素, 被定义在图像2的时间位置。这些运动矢量允许对图像1进行运动补偿。
[0063] 运动估计以及然后的DFD可以与图像的每个像素相关联。作为第一近似,高DFD 值与"遮蔽(occlusion)"区域相关联,然后,视频场景中的新对象是这些区域的一部分。这 是建议只摄入DFD高并且运动域(motion field)经常被干扰(不稳定)的对应像素的原 因。图1例示每个像素的运动估计的一般方案,并且图3例示图像2,具有覆盖该图像的运 动矢量的图。
[0064] 现在将解释下面的步骤3的两个不同实施例。
[0065] 步骤3-实施例1 :基于如图3所例示的所确定的运动矢量的图,根据下面的子步 骤来建立该第二图像的像素掩模:
[0066] -通过将第二图像的每个像素的运动矢量应用于该像素,产生关于第二图像2的 对第一图像1进行运动补偿的补偿图像;
[0067] -逐像素地计算所产生的补偿图像和第二图像之间的差异,以便获得差分图像;
[0068] -比较计算出的差分图像的每个像素与预定阈值,并且一旦该差分图像的像素低 于预定阈值,就对像素掩模的对应像素
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