[发明专利]一种2D转3D技术中易于硬件实现的运动向量提取方法

权利要求书

1.一种2D转3D技术中易于硬件实现的运动向量提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、对于处在图像中物体边缘上的块提取运动向量

要获取图像的运动向量，首先对图像进行边缘提取的操作，然后对于输入的连续两帧的图像中处于物体边缘的块进行块匹配，得到它们的运动向量；

步骤二、对图像进行分层

对图像进行分层，分为亮度分层与色度分层两个方面，亮度分层方面，首先提取出图像的亮度信息，再对其进行灰度分层，色度分层方面，首先将图像转换为HSV格式，然后提取色度信息，经过处理后对其进行分层，最后，当分别完成两种分层后，再对两种不同分层方式的结果进行综合，完成对图像的分层；

步骤三、对图像进行连通域标记

所谓连通域标记，是指对图像中像素做标记，找出图像的连通区域；对图像进行连通域标记，首先读入已经完成分层的图像，对其进行中值滤波，完成图像的减噪处理，接下来对处理过的图像分区域进行连通域标记，在标记过程中，每个像素点分别与其左方及上方，右上方三像素点比较，从而找出图像中连通的区域；

步骤四、结合步骤一和步骤三生成运动向量图

连通域标注完毕后，与提取出的运动向量相结合，由于连续两帧间的时间非常短，运动物体可以认为是刚体运动，即相邻帧中物体的形态没有显著变化，因而刚体整体具有单一的运动向量，对于一个固定的连通域，我们将该连通域中处于图像边缘上的点的运动向量求取均值，并赋给整个连通域，认为这是他们共同的运动向量。

2.根据权利要求1所述的一种2D转3D技术中易于硬件实现的运动向量提取方法，其特征在于，步骤一具体为：读入前后两帧图像后，本步骤会对图像分别使用Sobel算子进行滤波以生成其边缘，该算子包含两组3x3的矩阵，分别为横向及纵向，

Gx=-101-202-101]]>

Gy=121000-1-2-1]]>

将之与图像作平面卷积，即可分别得出横向及纵向的亮度差分近似值，Sobel算子对于像素的位置的影响做了加权，可以降低边缘模糊程度；然后以当前帧为基准，对图像进行分块，块的大小可以考虑运动精细度和场景，分块后，逐个进行计算。计算时，首先检测该块是否处在当前帧或下一帧经Sobel算子检测出的边缘上，如果不是，则不进行块匹配，如果是，则对其在两帧图像间进行块匹配，寻找出运动向量；在这一步骤结束时，即得到了处在物体边缘上块的运动向量。

3.根据权利要求1所述的一种2D转3D技术中易于硬件实现的运动向量提取方法，其特征在于，步骤三具体为：对图像进行连通域标记，首先读入已经完成分层的图像，对其进行连通域标记，在标记过程中，像素点的位置不同，与其进行比对的点也不完全相同，因此首先判断像素位置；如果像素处在第一行第一列，则赋给一个初始编号，如果像素处在第一行，则与其左侧元素进行比较，处在同一个层则赋给与其左侧元素相同的编号，处在不同层则创建一个新编号；如果像素处在第一列，则与其上方及右上方的两个元素进行比较，如果其中有与该像素处在同一层的像素，则赋给该像素它的编号，如果没有，则为该像素创建新编号；对于其余元素，需要与其左方，上方，右上方三个元素进行比较，如果其中有与该像素处在同一层的像素，则赋给该像素它的编号，如果没有，则为该像素创建新编号，另外，若在比较过程中发现待比较元素与三个比较元素中不止一个编号相同，则将他们的编号统一。