[发明专利]一种运动视频的叠加对比方法

说明书

技术领域

本发明属于视频图像处理领域，特别是涉及一种运动视频的叠加对比方法。

背景技术

视频的叠加对比是图像处理在工程领域的一个重要应用，尤其在体育运动分析软件中，训练者与专业运动员的叠加对比能够提供训练者充分的对比信息来纠正身体动作，提高体育成绩。

目前各类技术缺点：目前的各类视频叠加技术存在的问题是：视频叠加匹配精度不高，易出现重影问题；视频叠加速度慢，无法实现快速叠加；视频叠加仅支持相同分辨率视频叠加而不能允许不同分辨率(尺寸)视频的叠加；视频叠加需要人工校准，增加了用户的交互成本，不简易便捷。

发明内容

本发明实现将两个具有近似背景而不同前景(运动)物体的两个视频，通过图像对准技术，将两个不同的视频合成为一个视频，并且能够在视频中同时显示两个半透明的前景(运动)物体，以达到对比效果。

本发明的技术方案如下：

一种运动视频的叠加对比方法，其特征在于，所述方法如下：

(1)通过交互界面，选择两个视频所需要叠加的共同时间区域；

(2)每次读取两个视频的各一帧图像f1,f2，进行如下操作，直至处理完视频中所有的帧：

(a)图像尺寸及亮度处理：将图像f1,f2的尺寸进行统一，并将亮度调整一致；

(b)对两张图像进行SURF特征点检测，获取特征点的描述子向量，作为匹配的依据；

(d)特征点匹配；

(e)由匹配特征点计算两帧图像的透视单应变换矩阵；

(f)将图像f1通过透视变换形成f1’，由于透视变换后的图像不一定占据整个图像尺寸，存在黑色无信息区域，故使用f2的对应区域来填补黑色区域；使用到逐像素点判定法，扫描f1’的每个像素点，若它存在于f1透视变换后的矩形区域内，则不使用f2中的相同坐标点像素替换；反之，则使用f2中的像素点替换；

(g)合并图像：将两帧图像的每个像素按照1:1的比例进行融合，形成叠加对比图像；

(h)消除拼接缝处理：对连接缝处的像素点进行平滑，取其周围像素点的均值来消除拼接缝；

(3)将生成的逐帧图像合并成一个完整的视频，并输出。

进一步的，所述步骤(2)中，步骤(d)特征点匹配采用欧氏距离来作为两个特征向量距离的评价的标准函数：

D(P1,P2)=Σi=1n(k1i-k2i)2]]>

其中P1，P2表示两帧图像中的特征点，k1i和k2i表示的是P1，P2的描述子向量第i个分量；为进一步降低错误匹配率，采用最近邻比次近邻的方法，用ND(NearestDistance)和NND(NextNearestDistance)分别表示最近距离和次近距离，则最近和次近距离之比Rod为ND/NND，我们可以设定一个阈值threshold(大于0，小于1的正数)，则：