[发明专利]一种基于自适应阈值时空信息的旧电影斑点噪声检测方法

摘要

一种基于自适应阈值时空信息的旧电影斑点噪声检测方法涉及数字图像处理领域，通过对时间域和空间域信息进行全面约束，对老旧电影中的斑点损伤进行检测，检测出的斑点模板图可以清晰反映出斑点所在位置信息。首先对待检测帧的图像进行运动估计，以像素块为单位在前后帧之间进行匹配，对于每一帧图像得到两个运动矢量矩阵，分别记录当前帧图像的每个像素在前、后帧对应位置的运动矢量。然后基于上一步得到的运动估计结果，采用改进的SDI算法和ESROD算法对斑点进行全面检测，并经过自适应调整阈值，将所有可能成为斑点的区域都检测出来。之后进一步对斑点区域进行筛选，使用时空约束条件筛选出精确的斑点位置，得到斑点检测结果。

主权项

1.一种基于自适应阈值时空信息的旧电影斑点噪声检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)视频连续帧图像的运动估计运动估计采用块匹配运动估计，把图像帧划分为若干互不重叠的块，并以块为单位寻找目标帧中每块在前帧和后帧中最优匹配的块的相对位置，输入图像为连续3帧，Ii‑1,Ii和Ii+1，其中Ii为当前帧；对于每个当前帧计算出两个匹配运动矢量矩阵qi和hi，分别记录了当前帧的每个像素点到其前后帧中对应点所要经过的位移距离；块匹配算法采用三步搜索策略进行，首先从原点开始，以4为步长，在周围距离步长的8个点处计算相似度函数，进行块匹配比较，然后将步长减半，并将中心点移到上一步中确定的相似度函数值最小的点，重新在周围距离步长的8个点处进行块匹配计算并比较，找出相似度函数值最小的点，若此时步长为1，则该点所在位置即为匹配点，记录下这个匹配点与当前帧的点的横纵坐标位置距离，使用这种算法得到每个像素点的运动矢量，之后调用时只需用当前点加上该运动矢量即可；(2)采用改进的SDI和ESROD算法全面检测斑点首先在序列中利用经过运动补偿后的相邻三帧来检测当前帧的斑点噪声；对当前帧Ii中的位于坐标(x,y)处的像素Ii(x,y)，计算与前后运动补偿参考帧对应像素差值；然后将两数中绝对值较小的与设定阈值T1进行比较；同时，对当前帧与前后帧的两个差值进行同号性约束；对于当前帧位于坐标(x,y)处的像素Ii(x,y)，取前后两帧的相对应像素点，及其邻域Ns内的水平与竖直方向的4个相邻点，共10个参考点进行排序；像素点集合为{P(x,y)|(x,y)∈Ns}，在集合中找出最大值max(P(x,y))和最小值min(P(x,y))，与阈值T2进行比较，判断当前像素点是否属于斑点；(3)自适应调整阈值首先设定一个较小的初始阈值；设得到的检测结果模板图为M0，标注M0中连通的斑点块，并记录斑点块的个数为n0；将当前的阈值增加迭代步长ΔT＝2，再次进行检测；迭代检测，第i次检测模板图记为Mi；记录标注检测结果中连通的斑点块并记录斑点块的数量ni；直到ni＝ni‑1，表示阈值增加后没有出现新的斑点，斑点区域没有扩大，结束迭代；此时结果作为初检检测结果；(4)时空约束条件精确筛选斑点位置。