[发明专利]一种电脑输出视频图像变化检测的方法

权利要求书

1.一种电脑输出视频图像变化检测的方法，其特征在于：

第一步：彩色图像转成灰度图像，所述彩色图像转成灰度图像方法如下：

y＝0.114*b+0.587*g+0.299*r，

所述y为灰度值，y的范围是0≤y≤255；所述b为彩色图像的蓝色分量，b的范围是0≤b≤255；所述g为绿色分量，g的范围是0≤g≤255；所述r为红色分量，r的范围是0≤r≤255；

第二步：把第一步得到的灰度图像通过均值滤波器滤波，所述滤波器为

f(i,j)=1W2Σm=ii+W-1Σn=jj+W-1f(m,n),]]>

其中i的取值范围为大于等于零、小于等于图像的宽度W，j的取值范围为大于等于零、小于等于图像的高度W，均值滤波器的窗口大小为W×W个像素，W＝4，即窗口为4×4像素时，具体实现如下：首先算出灰度图像中每一列4个像素和，得到一个一维数组，元素个数为列数，然后将前4个值相加再除以16，即得到第一个像素的均值滤波结果，接着把求得的和加上第5个值再减去第一个值，再除以16，即为第二个像素的均值滤波结果，依此类推，即得到第一行所有像素的均值滤波结果，接着为了计算第二行像素的滤波结果，先将之前所得的一维数组的值更新，更新方法是一维数组的第一个元素加上第一列第5个像素减去第一列第一个元素，一维数组的第二个元素加上第二列第5个像素减去第二列第一个元素，依此类推，即可更新该一维数组，再按照之前的方法，即可求出第二行的滤波结果，依此类推，即可求出整张图片的均值滤波结果；

所述在均值滤波中加入了韧性估计，设X_i（i＝0,1,...,N-1）是独立同分布的观测序列，N取值范围为9~81，分布函数F(x)=(1-α)G(x)+αH(x)，其中，G(x)为已知图像序列分布函数，由每帧图像序列而定；H(x)为任意分布函数，0≤α≤1为常数，为了计算X_i的均值m(x)，可构造代价函数J其中m(x)为均值估计，σ(x)为均方差估计，ψ(x)是要适当选择的函数，例如取ψ(x)=|x|，则J[m(x)]=Σi=0N-1|Xi-m(x)σ(x)|,]]>∂J[m(x)]∂m(x)=Σi=0N-1-1σ(x)·sign[Xi-m(x)σ(x)]=0,]]>可解出m(x)，与对X_i进行中值滤波的结果相同；

第三步：分块：将滤波后的图像进行分块判断是否变化，每一块大小为8×8像素，以提高图像变化检测的敏感性和实时性；

第四步：求帧差：将上述待判断帧的块图像减去参考帧的对应块图像，若对应点像素值差值的绝对值小于5，则将该点的像素值置为0；

第五步：求均值与方差：计算上述通过帧差处理后的图像块的均值和方差。

所述均值计算方法如下：

f‾dif=1NΣ(x,y)∈W(x,y)fdif(x,y),]]>

所述方差计算方法如下：

s=1N-1Σ(x,y)∈W(x,y)(fdif(x,y)-f‾dif)2,]]>

第六步：求t值：根据上一步计算块图像的均值和方差，通过t分布来检验该图像块是否发生变化，从而判断整张图像是否发生变化；

所述t值计算方法如下：

t=f‾dif(s/N);]]>

第七步：判断：若|t|<2.575,则认为当前帧与参考帧的对应块相同，否则认为发生变化。只要有一对块被认为不同，则认为两张图片存在变化，即用当前帧的灰度图像替代参考帧，并输出该变化视频帧；若所有块都被检测为相同，则认为两张图片无变化，不输出该视频帧。