[发明专利]一种基于聚集机理的花卉生长关键帧提取系统

权利要求书

1.一种基于聚集机理的花卉生长关键帧提取系统，其特征在于：

所述一种基于聚集机理的花卉生长关键帧提取系统包括PC机、图像采集模块，核心算法模块，关键帧判决模块，数据查询分析模块，视频合成模块，视频预览模块；

其中所述图像采集模块包括遮光纸箱、HD-3000微软高清网络摄像头和直流LED灯，用于对花卉生长过程进行拍摄，采集花卉生长图像；

所述核心算法模块是在PC机上对所述图像采集模块拍摄完毕的图像，编程实现基于聚集机理的花卉生长关键帧提取算法，得到各帧聚集差值的向量；

所述关键帧判决模块给出了两种不同的判决模式：关键帧数模式以及阈值模式，两种不同的模式决定了选取关键帧所用参数的不同；

所述数据查询分析模块是通过开发数据浏览器，对经所述关键帧判决模块判决后的模式及所述核心算法模块计算得到的各参数进行保存与图形化分析；

所述视频合成模块对所述关键帧判决模块中分析出的关键帧，按照设定的帧率以及视频的宽、高合成为关键帧视频；

所述视频预览模块为实验人员呈现关键帧视频播放效果。

2.根据权利要求1所述的一种基于聚集机理的花卉生长关键帧提取系统，其中所述基于聚集机理的花卉生长关键帧提取算法其特征在于：

对所述图像采集模块采集的花卉生长过程原始视频序列进行初步提取，得到用于关键帧分析的帧集合F_N＝{f₁，f₂，...f_N}，下标N为视频帧的序号；

使用RGB颜色通道相关性算法，对每两帧进行计算，得到当前帧对于前一帧的相关性值ρ′_n，将其与阈值τ_ρ做比较，得出相关性差值d_ρ；

使用颜色直方图算法，对每两帧进行计算，得到当前帧对于前一帧的直方图差值H′_n，将其与阈值τ_H做比较，得出直方图差值d_H；

使用惯性矩算法，对每两帧进行计算，得到当前帧对于前一帧的惯性矩差值μ′_n，将其与阈值τ_μ做比较，得出惯性矩差值d_μ；

按照公式d_ρHμ＝w_pd_ρ+w_Hd_H+w_μd_μ得出当前帧对于前一帧的聚集差值d_ρHμ，其中w_p、w_H和w_μ分别为相关性差值d_ρ直方图差值d_H惯性矩差值d_μ的权重系数；

使用冒泡排序法，将各帧d_ρHμ的数值按降序排序，统计其下标存入下标数组I，I中包含有N-1个下标值；

提取I中前M个数值所代表的关键帧，并将选取出的I中的数值按升序排列，将这M个关键帧合成关键帧视频。