[发明专利]基于热扩散的视频一致运动区域检测方法

权利要求书

1.一种基于热扩散的视频一致运动区域检测方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤一：得到输入视频光流场F，用F＝(F_x,F_y)表示，F_x表示x方向光流，F_y表示y方向光流，F_x(i,j)表示位于(i,j)位置的x方向光流，F_y(i,j)表示位于(i,j)位置的y方向光流；

步骤二：将步骤一中第T0帧的光流场作为热源和作用力，进行热扩散，得到热扩散后的热图E，其中，E＝(E_x,E_y)，E_x表示x方向热图，E_y表示y方向热图；

步骤三：随机选取热图上个点，M为视频图像的长，N为视频图像的宽，并得到这些点的德洛内三角剖分图，计算德洛内三角剖分图中所有边的权值；

步骤四：找到步骤三中权值大于阈值Th的边，并将这些边上的所有点作为边界点，构建二值图像，通过膨胀的方法得到最终边界；并根据得到的最终边界与步骤二中的热图，用分水岭方法进行分割。

2.根据权利要求1所述的基于热扩散的视频一致运动区域检测方法，其特征在于：步骤二中所述热图E通过以下步骤得到：

步骤a)构建两个大小为M×N的二维零矩阵E_x和E_y，E_x(i,j)表示位于(i,j)位置的x方向热图，E_y(i,j)表示位于(i,j)位置的y方向热图；构建U＝(U_x,U_y)使得U＝F，其中，U表示扩散所受外力场，U_x表示x方向外力场，U_y表示y方向外力场；

步骤b）对于M×N个点中的每一点(x,y)，通过公式（1）更新位于(x,y)位置的热图E(x,y)，E(x,y)＝[E_x(x,y),E_y(x,y)]，其中，E_x(x,y)表示位于(x,y)位置的x方向热图，E_y(x,y)表示位于(x,y)位置的y方向热图；

E(x,y)=Σi=1MΣj=1Ne(i,j)(x,y)M×N---(1)]]>

其中，e_(i,j)(x,y)表示位于(i,j)的点对(x,y)扩散的能量；

公式（1）中，位于(x,y)位置e_(i,j)(x,y)＝[e_x(i,j)(x,y),e_y(i,j)(x,y)]由公式（2）（3）得到，其中，e_x(i,j)(x,y)表示x方向位于(i,j)的点对(x,y)扩散的能量，e_y(i,j)(x,y)表示y方向位于(i,j)的点对(x,y)扩散的能量；

ex,(i,j)(x,y)=Ux(i,j)·e-kpD((x,y),(i,j))·e-kf|Fx(i,j)·(x-i)+Fy(i,j)·(y-j)|ifC(F(x,y),F(i,j))≥THc0,ifC(F(x,y),F(i,j))<THc---(2)]]>

ey,(i,j)(x,y)=Uy(i,j)·e-kpD((x,y),(i,j))·e-kf|Fx(i,j)·(x-i)+Fy(i,j)·(y-j)|ifC(F(x,y),F(i,j))≥THc0,ifC(F(x,y),F(i,j))<THc---(3)]]>

其中，U_x(i,j)表示位于(i,j)的点x方向外力场，U_y(i,j)表示位于(i,j)的点y方向外力场，e表示自然对数，k_p、k_f表示常数，x表示扩散能量接受点的横坐标，y表示扩散能量接受点的纵坐标，i表示扩散能量给予点的横坐标，j表示表示扩散能量接受点的纵坐标，TH_c表示一个阈值；

公式（2）、（3）中，代式D((x,y),(i,j))=(x-i)2+(y-j)2,]]>

代式C(F(x,y),F(i,j))=Fx(x,y)·Fx(i,j)+Fy(x,y)·Fy(i,j)Fx(x,y)2+Fy(x,y)2·Fx(i,j)2+Fy(i,j)2;]]>

令U＝E；

步骤c）重复b）若干次；此时，热扩散过程完成，E＝(E_x,E_y)即为所得热图。