[发明专利]一种单幅编码图像的自适应视频重建方法

摘要

本发明公开了一种单幅编码图像的自适应视频重建方法。在单次曝光视频重建的过程中，针对通过像素等时长曝光编码方法获得的观测图像，引入自适应搜索运动区域的概念。利用图像中运动物体呈现出的散粒特性，自适应地搜索并重建运动区域，从而节省了重建非运动区域所需的时间，降低了视频重建的时间复杂度，同时避免了重建静态背景时引入的重建误差，增大了重建图像精度。

主权项

一种单幅编码图像的自适应视频重建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)像素编码曝光，具体是：(1.1)将相机总曝光时间T平均分为N个时间片段，每一个时间片持续的时间为T/N；(1.2)在相机曝光时，控制探测器的各像素，按照保证每个像素的曝光时间相同、曝光片段连续、曝光起始时间随机的原则进行曝光编码，编码的生成还需满足条件：其中，采样函数S(x,y,t)∈{0,1}，即每个像素只有曝光“1”和关闭“0”状态，P为探测器上任意a×a小块，a应满足：其中，k为像素曝光长度；曝光编码后的图像即为调制图像I(x,y)，I(x,y)表示为：其中，E(x,y,t)为M×M像素的未知视频信号数据体，数据体的大小为M×M×N；(2)自适应运动区域搜索，具体是：(2.1)计算步骤(1.2)获得的调制图像I(x,y)的8邻域梯度图G(x,y)；像素8邻域计算公式为：其中N8(i,j)为像素点(i,j)的8邻域；(2.2)对步骤(2.1)得到的8邻域梯度图G(x,y)进行二值化分割，使用开操作去除毛刺与噪声，最后根据各区域中心距离与区域大小，合并邻近区域，确定运动区域R＝{r1,r2,…,rn}，其中rn为第n个区域；(2.3)扩大步骤(2.2)中的运动区域，扩大倍率为得到扩大后的运动区域R′＝{r1′,r2′,…,rn′}，其中rn′为扩大后的第n个区域；(3)区域视频重建，具体是：(3.1)使用重建算法和采样函数对步骤(2.3)得到的运动区域R＇进行视频重建，得到各运动区域的重建视频Ei＝{ei1,ei2,…,eiN}，Ei为区域i的重建视频，eij为区域i重建视频的第j帧；(3.2)去掉重建视频图像中边缘处的m‑1行和列，其中m为重建时重建图像块边长，从而去除因重建带来的黑边；(3.3)将步骤(3.2)中得到的视频图像放回静态背景中。