[发明专利]一种计算机视频数据处理方法

说明书

本发明公开了一种计算机视频数据处理方法，包括如下步骤：(1)提取输入视频连续三帧图像：前一帧、当前帧和后一帧；(2)对当前帧图像进行简单边缘检测，然后分块噪声方差估计，并根据噪声方差设定运动检测的阈值T；(3)分别对前一帧图像和当前帧图像、后一帧图像和当前帧图像降采样后进行运动估计，以最小SAD准则，得到前向匹配块和后向匹配块；(4)根据前向匹配块与后向匹配块对采样前的块进行运动检测；(5)对步骤(4)中滤波的结果加权平均，同时输出作为下次滤波的前一帧，参与到递归滤波中。本发明既能较好的去除噪声分量，减少块效应，又能保留高频部分的细节，提高主观视觉感受。

技术领域

本发明涉及视频处理技术领域，尤其涉及一种计算机视频数据处理方法。

背景技术

由于摄像设备的内部结构与外部环境等因素，在获取、存储和传输视频的过程中，都会不可避免的引入噪声，噪声不仅会严重影响视频图像的主观质量，而且会带来额外的高频分量，浪费更多的比特来保留这些无用信息。此外，噪声的存在还会影响到图像增强、目标识别等。因此降噪是视频图像处理系统中最为关键和共同的处理之一。目前，视频降噪算法基本上可以分为时域降噪(1D降噪)，空域降噪(2D降噪)和转换域降噪几种算法。这些算法中，时域滤波较空域滤波在保护边缘和细节方面更具有优势，但是时域滤波处理运动物体会引入拖影现象，空域滤波只用到了视频图像空间上的相关性，处理较为简单，比较典型的有高斯滤波、中值滤波、双边滤波和Non-local meansfilter，但是单纯的空域滤波容易引起帧间闪烁，模糊边缘和纹理。典型的转换域降噪算法如傅里叶变换滤波和小波变换滤波等，通过对信号变换后系数的分析和筛选，去除掉噪声，保留有用信号，在保留图像边缘和细节上有较好效果，但是在选择小波基上比较困难，应用受到一定限制。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种计算机视频数据处理方法，解决了现有的降噪算法易造成拖影、帧间闪烁的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种计算机视频数据处理方法，包括如下步骤：

(1)提取输入视频连续三帧图像：前一帧、当前帧和后一帧；

(2)对当前帧图像进行简单边缘检测，然后分块噪声方差估计，并根据噪声方差设定运动检测的阈值T；

(3)分别对前一帧图像和当前帧图像、后一帧图像和当前帧图像降采样后进行运动估计，以最小SAD准则，得到前向匹配块和后向匹配块；

(4)根据前向匹配块与后向匹配块对采样前的块进行运动检测，若匹配块与当前块的MAD值小于阈值T，则对刚体运动区域进行时域滤波；若匹配块与当前块的MAD值大于阈值T，则认为该块是非刚体运动，然后根据边缘检测结果进行自适应空域滤波；

(5)对步骤(4)中滤波的结果加权平均，同时输出作为下次滤波的前一帧，参与到递归滤波中。

优选的，在步骤(2)中，先利用Sobel算子进行边缘检测并记录下边缘点的坐标值，然后将图像分成16*16像素互不重叠的子块，如果子块B_mn中含有连续N个边缘点，则排除B_mn对剩下的子块进行噪声估计，噪声估计方法采用基于块内邻域相关度的方法计算，计算方法如下：分别计算块内每一个像素点与其所有相邻像素点差的绝对值的平均值，然后求得所有平均值的和得到ψ，ψ即为块内邻域相关度，从所有块中选出最小ψ的块，该块均值和方差即可作为噪声的均值和方差，阈值T即为该块方差。