[发明专利]一种台标检测和识别的方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像的模式识别领域，特别涉及一种台标检测和识别的方法。

背景技术

电视台台标是一个电视台的标志，包含了该电视台台名、节目取向等重要语义信息，是实现视频分析、理解和检索的重要语意源之一。随着电视技术的飞速发展，各级电视台的节目已经多达上百套。通过人工对电视信号进行实时监控或者选择特定电视节目收录等，工作强度大，工作效率低，并且难免会有失误。台标检测和识别技术是克服以上问题的关键，具有十分重要的研究和应用价值。

模板匹配是最直观的台标检测和识别的算法。2007年，黄超越、林进尧在《现代电视技术》上发表的文章“台标检测系统的原理与应用”介绍了基于台标区域内像素颜色值的模板匹配方法。这种方法对于不透明台标能达到较好的匹配效果。但是，由于半透明台标区域内像素颜色随着背景颜色变化而变化，这种方法对于半透明台标检测和识别容易受到背景变化的影响。2008年，汪文英等人申请的国家发明专利“一种电视台标训练方法和识别方法”(申请号：200810226266.2)中介绍了通过边缘距离变换矩阵匹配进行台标检测和识别的方法，能够更好地适应半透明台标的检测和识别，因为台标的边缘受到背景变化的影响较小。但是，现实中大量存在同一个电视台不同频道的台标互相近似的情况，如CCTV1和CCTV10。全局边缘匹配的方法难以有效区分近似台标，因为相同台标在噪音影响下相似度在一个范围内变动，而近似台标往往具有较高的全局相似度，容易与相同台标混淆。此外，全局边缘匹配的方法，在已经证明局部不匹配的情况下，仍然需要完成滑动窗口内所有边缘点的匹配，时间效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电视台标检测和识别的方法，克服基于台标全局内容匹配的不足，提高台标检测和识别的准确率和时间效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种台标检测和识别的方法，包括以下步骤：

1)给定台标示例视频帧，对其进行边缘检测和过滤，并进一步定位分割出台标区域，对台标区域分块，得到台标模板；

2)给定待检测和识别的视频帧，对其进行边缘检测，得到待检测和识别的视频帧边缘图；

3)根据台标模板及待检测和识别的视频帧边缘图，采用滑动窗口搜索和分块匹配的方法，得到台标检测和识别的结果。

所述步骤1)通过人工方法去除台标示例视频帧边缘图中的非台标边缘点，实现台标边缘过滤。

所述步骤1)中定位的台标区域为包含台标边缘点的最小矩形框区域。

所述步骤1)自适应地将台标区域分割成多个子区域，每个子区域内台标边缘点的总数约等于一个给定数值，而且所有子区域的并集能够覆盖所有台标边缘点。

所述步骤1)中所述台标模板包含：台标边缘图、台标区域在视频帧中的位置、台标区域分块结果三要素。

所述台标边缘图为台标区域内的台标边缘。

所述步骤3)中滑动窗口搜索的范围由所述步骤1)中确定的台标区域在视频帧中的位置，以及给定的台标区域在水平、竖直两个方向上的最大波动距离确定，且搜索范围不超出视频帧边界。

所述步骤3)中，对于任一滑动窗口，采用滑动窗口搜索和分块匹配的方法对其中的待检测和识别的视频帧边缘和台标边缘进行分块匹配，如果该滑动窗口内所有分块区域局部相似度的最小值大于给定阈值，那么认为待检测和识别的视频帧中包含给定台标，退出匹配；如果任一分块区域中匹配相似度小于给定阈值，那么跳过该滑动窗口内剩余分块区域的匹配，开始下一滑动窗口内的分块匹配；如果所有滑动窗口遍历完毕，而且没有滑动窗口内局部相似度最小值大于给定阈值，那么认为待检测和识别的视频帧中不包含给定台标。

本发明的效果在于：与传统的基于全局匹配的方法相比，本发明方法可以取得更高的台标检测和识别的准确率和时间效率。其原因在于：分块匹配更有效地区分了相似台标局部区域的不同，能够提高台标检测和识别的准确率；分块匹配充分利用了已匹配区域的结果过滤掉大量不必要的区域匹配，能够提高台标检测和识别的时间效率。

附图说明

图1是本发明方法的流程图。

图2是实验中采用的6种电视台标的边缘图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，根据实施例对本发明作进一步详细的说明。

本实施例中，首先根据给定台标示例视频帧得到台标模板，然后提取待检测和识别的视频帧边缘，最后通过滑动窗口分块匹配得到台标检测和识别的结果。包括以下步骤：