专利名称：使用邻近像素移动信息的移动检测方法
技术领域：
本发明涉及一种移动检测方法，且特别涉及一种使用邻近像素移动信息的移动检测方法。
背景技术：
随着多媒体技术日新月异地发展，对于图像的质量要求也在提升。而图像质量却 常因取像过程、信号转换以及信号传送时所产生的噪声所影响。因此，必须依赖图像处理技 术(Image Processing Technique)来消除这些可能被人眼所感知的噪声。图像处理去噪 声的方法通常包括空间去噪声处理(Spatial Noise-Reduction Process)与时间去噪声处 理(TemporalNoise-Reduction Process)。空间去噪声处理是通过一个滤波器，将图场(Field)上的像素(Pixel)施予空间 滤波处理法(Spatial Filtering Process)，以得到更平滑柔化的图场，并且降低人眼对噪 声的视觉感知(Visual Perception)。然而，此方法往往导致图像过于模糊(Blur)，以致影 响了图像中诸如边缘、纹理…等等的细节呈现状况。时间去噪声处理则是以前一图场为参考值，对图场上的像素施予时间滤波处理 法(Temporal Filtering Process) 0由于当下的图场与前一图场高度相关，于是通过时间 去噪声处理可以保存图场的细部信息。然而，当时间滤波处理法实施在图场中的一个移动 物体时，此移动物体的边缘即有可能产生移动模糊。因此，可使用移动检测算法(Motion Detection Algorithm)来检测图场中的移动像素，并得以调整时间滤波器的强度进而减少 移动模糊的产生。大致而言，移动检测利用目标像素在同一奇偶场(The Same ParityField)中的 差值来判定这些目标像素是否在移动。当差值大于一个预先所设定好的阀值(Threshold) 时，表示有影片中的内容有变异量(Variation)产生，于是可判定所对应的像素为移动像 素。换句话说，当差值小于阀值时，表示没有变异量的产生，因此则判定所对应的像素为静 止像素。通过上述的移动检测法，可获得移动物体中的移动信息以提供参考，看是否使用 2SlXI内iife (Spatial Interpolation) ^^WfS]P^ffife (TemporalInterpolation) jft^cil 所需的图场数据。其中所不同的是时间内插法是用来计算没有移动物体区域的像素值；而 空间内插法则是用来计算有移动物体区域的像素值。总而言之，移动检测运算法十分地复杂，并且需要大量的运算。倘若一个移动物体 被误判成静止物体时，将错用时间内插法来计算像素，进而产生严重的噪声。因此，有一需 求俨然而生，以希望能抵抗噪声的干扰和增强移动物体的差值，来提高移动检测的正确率。
发明内容
基于上述，本发明提供一种使用邻近像素移动信息的移动检测方法，利用邻近像 素的移动信息来判断目标像素是否为移动像素。
为了达成上述目标，本发明提出一种使用邻近像素移动信息的移动检测方法，适 于判断目前图场中的多个目标像素是否为移动像素。首先，判断目前图场中的目标像素在 前一图场中相对应的邻近像素是否为移动像素。若前一图场中的邻近像素为移动像素，则 将目标像素判定为移动像素。若前一图场中的邻近像素不为移动像素，则进一步判断目前 图场中的目标像素周围的邻近像素是否为移动像素。若目前图场中的目标像素周围的邻近 像素为移动像素，则将目标像素判定为移动像素。
在本发明的一实施例中，上述在判断目前图场中的目标像素在前一图场中相对应 的邻近像素是否为移动像素的步骤之前，判断目前图场中的目标像素是否为移动像素。若 判定目前图场中的目标像素为移动像素，则将目标像素判定为移动像素；反之，将目标像素 判定为静止像素。在本发明的一实施例中，上述在判断目前图场中的目标像素周围的邻近像素是否 为移动像素，以判断目标像素是否为移动像素的步骤中，首先判断目前图场的前一扫瞄线 与次一扫瞄线上的目标像素的邻近像素是否为移动像素。若判定任一邻近像素为移动像 素，则判定目标像素为移动像素；反之，则进一步判断目前图场的同一扫瞄线上的目标像素 相接的邻近像素是否为移动像素。若是，则将目标像素判定为移动像素；相反地，若不是，则 将目标像素判定为静止像素。在本发明的一实施例中，使用邻近像素移动信息的移动检测方法还包括记录目标 像素的移动信息至缓冲器中。于此，若判定目标像素为移动像素，则修正缓冲器中的目标像 素的移动信息为0。若判定前一图场中的邻近像素为静止像素，则将缓冲器中的目标像素的 移动信息累加1。在本发明的一实施例中，上述在判断目前图场中的目标像素在前一图场中相对应 的邻近像素是否为移动像素的步骤中，将记录于缓冲器中的前一图场中的邻近像素的移动 信息读取出，并利用其来判断邻近像素是否为移动像素。在本发明的一实施例中，上述判断目前图场中的目标像素周围的邻近像素是否为 移动像素的步骤中，将记录于缓冲器中的目前图场中的目标像素周围的邻近像素的移动信 息读取出，并利用其来判断邻近像素是否为移动像素。在本发明的一实施例中，上述依据所读取的移动信息，判断邻近像素是否为移动 像素的步骤中，若所读取的移动信息为0或1或2，则判定邻近像素为移动像素，而若所读取 的移动信息为3，则判定邻近像素为静止像素。在本发明的一实施例中，上述缓冲器对应于一个图场中每一像素的大小为2个位。基于上述，本发明利用目前图场中的目标像素在前一图场中所对应的邻近像素以 及目前图场中的目标像素周围的邻近像素，来判断目标像素是否为移动像素，使得能够精 确地检测到移动物体的边缘或是快速移动物体。另外，利用二位缓冲器来记录前一图场中 的各像素的移动信息，而得以依据所记录的移动信息来判定移动像素。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图作详 细说明如下。
图1是依照本发明一实施例的使用邻近像素移动信息的移动检测方法的流程图2是依照本发明另一实施例的使用邻近像素移动信息的移动检测方法；图3是依照本发明一实施例的判断目标像素为移动像素或静止像素的有限状态 机。
具体实施例方式以下将结合附图详细地说明本发明的优选实施例，而这些附图中相同的标号将代 表相同或相似的部分。
本发明通过使用额外的位来记录前一图场与目前图场的像素的移动信息，并且提 供此移动信息至后续的移动检测。当在目标像素上执行移动检测时，依据前一图场中的邻 近像素的移动信息，先执行时间的(temporal)移动检测，接着依据目前图场中的邻近像素 的移动信息，执行空间的(spatial)移动检测。据此，能够发觉被误判的静止像素而将其调 整为移动像素，使得移动检测的正确率提升。为了使本发明的内容更为明了，以下特举实施 例作为本发明确实能够据以实施的范例。图1是依照本发明一实施例的使用邻近像素移动信息的移动检测方法的流程图。 参照图1，本实施例是依据时间域与空间域中的移动信息来执行移动检测，用于精确地检测 移动物体的边缘。移动检测方法的步骤如下所述。在本实施例中，当在目前图场中的像素上执行移动检测时，判断目前图场中的多 个目标像素是否为移动像素。在开始进行移动检测时(步骤S102)，首先，判断目前图场中 的目标像素在前一图场中相对应的邻近像素是否为移动像素(S104)，在此，目标像素所相 对应的邻近像素表示邻近像素与目标像素是位于同一列与同一行，而“邻近像素”这个名称 表示在时间上与目标像素相邻的像素。详细地说，前一图场中的邻近像素的移动信息是自 缓冲器中读取，而使用其来判断邻近像素是否为移动像素。在步骤S104中，若判定前一图场中的邻近像素为移动像素，则将目标像素判定为 移动像素(步骤S108)。另一方面，若判定前一图场中的邻近像素不为移动像素，则参考目 标像素在空间上相邻的邻近像素，进一步执行移动检测，即判断在目前图场中的目标像素 周围的邻近像素是否为移动像素(步骤S106)。详细地说，目前图场中的目标像素周围的邻 近像素的移动信息是自缓冲器中所读取，并且使用其来判断邻近像素是否为移动像素。在 此，若判定目前图场中的目标像素周围的邻近像素为移动像素，则将目标像素判定为移动 像素(S108)；否则，便将目标像素判定为静止像素(SllO)。值得注意的是，步骤S106中用来做为参考的邻近像素例如为目标像素的左方像 素，目标像素的右方像素，目标像素的上方像素与目标像素的下方像素。据此，在步骤S106 中，首先，判断目前图场中的前一扫瞄线或次一扫瞄线上的目标像素的邻近像素是否为移 动像素。若判定任一邻近像素为移动像素，则将目标像素判定为移动像素。若邻近像素皆 不为移动像素，则接着判断与目前图场的同一扫瞄线上的目标像素相接的邻近像素是否为 移动像素。若判定邻近像素为移动像素，则将目标像素判定为移动像素，而若邻近像素不为 移动像素，则将邻近像素判定为静止像素。基于上述，参照在时间上或空间上与目标像素相接的邻近像素的移动信息，判断 目标像素为移动像素或静止像素，以增加移动检测的正确率。为了实施如上述移动检测方 法，本发明还记录了移动信息以做为参考依据，并且在每次完成目标像素的判定即更新缓冲器中的移动信息。下面再举一实施例说明。图2是依照本发明另一实施例的使用邻近像素移动信息的移动检测方法。图3是 依照本发明一实施例的判断目标像素为移动像素或静止像素的有限状态机。同时参照图2 及图3，本实施例是通过参考事先记录于缓冲器中的前一图场以及目前图场的移动信息来 执行移动检测。进一步地说，识别像素为移动像素或静止像素需要使用至少一个位来记录识别 信息，其中一个二进制值用以代表移动像素，而另一个二进制值则用以代表静止像素。据 此，每个图场的移动信息需要两个图场大小的缓冲器来记录。为了更适当地使用这些 位，在本实施例中对于奇偶图场中的一组像素共同使用两个位，使得移动信息的变异量 (Variation)能够扩展为以数值0、1、2与3来取代数值0与1。当开始执行移动检测时(步骤S202)，首先，判断目前图场中的目标像素是否为移 动像素(步骤S204)。在步骤S204中，执行一般的移动检测算法来识别目前图场中的目标 像素是否为移动像素。举例来说，计算每两个图场之间的亮度(luminance)差值并且和阀 值比较，若差值大于阀值，则判定所对应的像素为移动像素。另外，在步骤S204中，若判定目前图场中的目标像素为移动像素，则将目标像素 的移动信息修正为0 (步骤S206)，以在后续的移动检测过程中由此来判定目标像素为移动 像素(步骤S2IS)。另一方面，若目前图场中的目标像素未被判定为移动像素，则进一步地判断目前 图场中的目标像素在前一图场中所对应的邻近像素是否为移动像素(步骤S208)。若判定 前一图场中的邻近像素为移动像素，则将目标像素的移动信息修正为0 (步骤S206)，以在 后续移动检测过程中由此来判定目标像素为移动像素(步骤S218)。若前一图场中的邻近像素未被判定为移动像素，则将目标像素的移动信息累加 1 (步骤S210)。此时，所指定的像素的移动信息则会更新为1，其仍然代表此像素为移动像
ο在累加移动信息之后，进一步判断目前图场中的前一扫瞄线或次一扫瞄线上的目 标像素的邻近像素是否为移动像素(步骤S212)。若判定这些邻近像素的其中之一为移动 像素，则将目标像素的移动信息修正为0 (步骤S206)，以在后续移动检测过程中由此来判 定目标像素为移动像素(步骤S218)。另一方面，若判定两个邻近像素都不为移动像素，则进一步判断与目前图场中的 同一扫瞄线上的目标像素相接的邻近像素是否为移动像素(步骤S214)。若判定邻近像素 为移动像素，则将目标像素的移动信息修正为0 (步骤S206)，以在后续移动检测过程中由 此来判定目标像素为移动像素(步骤S218)。此外，若未判定邻近像素为移动像素，则判定目标像素为静止像素(步骤S216)。值得注意的是，在此，如图3所示，移动信息能够表示为静止像素的可靠度。一旦 判定前一图场中的邻近像素为静止像素，移动信息便会累加1，据以提高可靠度。若目前图 场中的对应像素被判定为静止像素，则移动信息将会持续累加。唯有当移动信息累加至3 时，所指定的像素方会被判定为真正的静止像素。综上所述，本发明提出使用邻近像素移动信息的移动检测方法，不仅能够利用两 个图场间的差值来进行移动检测，还可利用目标像素在时间上或空间上所连接的邻近像素来进行移动检测。因此，能够提高移动检测的正确率。并且，还能够只利用两个位来记录一 个图场中各像素的移动信息，据以减少缓冲器的大小。 虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用于限定本发明，任何本领域技术人 员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视 后附的权利要求所界定者为准。
权利要求
一种使用邻近像素移动信息的移动检测方法，适于判断目前图场中的多个目标像素是否为移动像素，所述方法包括判断所述目前图场中的目标像素在前一图场中相对应的邻近像素是否为移动像素；若所述前一图场中的所述邻近像素为移动像素，则判定所述目标像素为移动像素；若所述前一图场中的所述邻近像素不为移动像素，则判断所述目前图场中的所述目标像素周围的邻近像素是否为移动像素；以及若所述目前图场中的所述目标像素周围的邻近像素为移动像素，则判定所述目标像素为移动像素。
2.如权利要求1所述的使用邻近像素移动信息的移动检测方法，其中在判断所述目前 图场中的目标像素在所述前一图场中相对应的所述邻近像素是否为移动像素的步骤之前， 还包括判断所述目前图场中的所述目标像素是否为移动像素； 若是，则判定所述目标像素为移动像素；以及 若不是，则判定所述目标像素为静止像素。
3.如权利要求2所述的使用邻近像素移动信息的移动检测方法，其中判断所述目前图 场中的所述目标像素周围的邻近像素是否为移动像素，以判断所述目标像素是否为移动像 素的步骤，包括判断所述目前图场的前一扫瞄线与次一扫瞄线上的所述目标像素的邻近像素是否为 移动像素；若是，则判定所述目标像素为移动像素；若不是，则判断所述目前图场的同一扫瞄线上的所述目标像素相接的邻近像素是否为 移动像素；若是，则判定所述目标像素为移动像素；以及 若不是，则判定所述目标像素为静止像素。
4.如权利要求3所述的使用邻近像素移动信息的移动检测方法，还包括 记录所述目标像素的移动信息至缓冲器中。
5.如权利要求4所述的使用邻近像素移动信息的移动检测方法，其中记录所述目标像 素的移动信息至所述缓冲器中的步骤包括若判定所述目标像素为移动像素，则修正所述缓冲器中的所述目标像素的移动信息为0.
6.如权利要求4所述的使用邻近像素移动信息的移动检测方法，其中记录所述目标像 素的移动信息至所述缓冲器中的步骤包括若判定所述前一图场中的邻近像素为静止像素，则将所述缓冲器中的所述目标像素的 移动信息累加1。
7.如权利要求4所述的使用邻近像素移动信息的移动检测方法，其中判断所述目前图 场中的目标像素在所述前一图场中相对应的所述邻近像素是否为移动像素的步骤包括读取所述前一图场中的所述邻近像素的移动信息，所述移动信息是记录于所述缓冲器 中；以及依据所读取的移动信息，判断所述邻近像素是否为移动像素。
8.如权利要求7所述的使用邻近像素移动信息的移动检测方法，其中判断所述目前图 场中的所述目标像素周围的邻近像素是否为移动像素的步骤包括读取所述目前图场中的所述目标像素周围的邻近像素的移动信息，所述移动信息记录 于所述缓冲器中；以及依据所读取的移动信息，判断所述邻近像素是否为移动像素。
9.如权利要求8所述的使用邻近像素移动信息的移动检测方法，其中依据所读取的移 动信息，判断所述邻近像素是否为移动像素的步骤包括若所读取的移动信息为O或1或2，则判定所述邻近像素为移动像素；以及 若所读取的移动信息为3，则判定所述邻近像素为静止像素。
10.如权利要求4所述的使用邻近像素移动信息的移动检测方法，其中所述缓冲器对 应于一个图场中每一像素的大小为2个位。
全文摘要
一种使用邻近像素移动信息的移动检测方法，适于判断目前图场中的多个目标像素是否为移动像素。首先，判断目前图场中的目标像素在前一图场中相对应的邻近像素是否为移动像素。若前一图场中的邻近像素为移动像素，则将目标像素判定为移动像素；反之，则进一步判断目前图场中的目标像素周围的邻近像素是否为移动像素。若目前图场中的目标像素周围的邻近像素为移动像素，则将目标像素判定为移动像素。据此，能够发觉被误判的静止像素而将其调整为移动像素，使得移动检测的正确率提升。
文档编号G06T7/20GK101807302SQ20091000491
公开日2010年8月18日 申请日期2009年2月16日 优先权日2009年2月16日
发明者陈滢如 申请人:奇景光电股份有限公司