[发明专利]一种基于相互结构引导滤波的变分光流的确定方法及系统

权利要求书

1.一种基于相互结构引导滤波的变分光流的确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待处理的图像序列；

对所述待处理的图像序列进行区域划分，获得相互结构区域和不一致区域；所述相互结构区域为所述待处理的图像序列中具有相同或相似的边缘轮廓结构的局部区域，所述不一致区域为所述待处理的图像序列中边缘轮廓结构发生改变的局部区域；

根据图像相互结构提取因子提取所述待处理的图像序列中的相互结构区域，获得相互结构图像序列；

建立基于引导滤波的TV-L¹光流计算模型；

根据所述基于引导滤波的TV-L¹光流计算模型确定所述相互结构图像序列中第k层图像的输出光流值；其中1≤k≤n，n为所述相互结构图像序列的金字塔分层数；

依次确定所述相互结构图像序列中每一层的输出光流值；

根据所述相互结构图像序列中每一层的输出光流值获得所述待处理的图像序列的光流图；

所述依次确定所述相互结构图像序列中每一层的输出光流值，之后还包括：

获取引导滤波模型其中，t是迭代次数，和是系数项，为第t+1次迭代的引导光流值，为第t+1次迭代滤波后的输出光流值，为第t次迭代的引导光流值，为第t次迭代滤波后的输出光流值；

根据所述引导滤波模型对所述每一层的输出光流值进行滤波优化，获得滤波后的输出光流值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据图像相互结构提取因子提取所述待处理的图像序列中的相互结构区域，获得相互结构图像序列，具体包括：

获取提取因子ρ；

利用所述提取因子获得任一区域的提取结果其中τ₁、τ₂是正则化系数，p＝(x,y)^T表示像素点坐标，为待处理的图像序列第一帧中以像素点p为中心的任意局部区域灰度，为待处理的图像序列第二帧中以像素点p为中心的任意局部区域灰度，为与的协方差，为的标准差，为的标准差；

判断所述区域的提取结果是否大于设定阈值，得到第一判断结果；

当所述第一判断结果表示所述区域的提取结果大于设定阈值时，将所述区域确定为所述相互结构图像序列中的区域；

当所述第一判断结果表示所述区域的提取结果不大于设定阈值时，将所述区域确定为所述相互结构图像序列之外的区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设定阈值为0.8。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立基于引导滤波的TV-L¹光流计算模型，具体包括：

获取引导滤波的相似函数E_m，其中Ω表示相互结构图像序列区域，{a,a',b,b'}表示线性系数集合，w表示连续两帧图像间的估计光流场，表示两帧图像间的引导光流场，a_p和a'_p表示局部区域内由引导光流到估计光流的线性系数，b_p和b'_p表示局部区域内由估计光流到引导光流的线性系数；

获取引导滤波的平滑函数E_s，其中τ₁和τ₂是权重系数；

获取引导滤波的平滑惩罚函数E_prior，其中和分别表示原始估计光流和引导光流中以像素点p为中心的任意局部区域光流，w_p和分别表示相互结构引导滤波后估计光流和引导光流中以像素点p为中心的任意局部区域光流；

根据引导滤波的相似函数、平滑函数和平滑惩罚函数，确定引导滤波的目标函数

根据所述目标函数确定基于引导滤波的TV-L¹光流计算模型其中x表示图像像素点集合，表示Charbonnier惩罚函数。