[发明专利]动画图像系列中运动估算的方法和装置

权利要求书

1、一种在电视型动画图像系列中的运动估算方法，这种图像系列中的每一幅图像都是由一定数量的，分布在行和列的交点处的发光点组成，方法的原型是：运动的估算是由执行能给出在图像当前点与前一图像中的相应点之间的最小的亮度局部变化方差的一个梯度算法来获得的，该算法的初始化(7,21)是从按照当前点原邻域内的多个方向来估算的一些运动矢量起始进行的，并且每一个估算都是沿图像的行扫描方向传播的，其特征是它还包括利用一个时间预测的初始矢量来初始化算法的执行，该时间预测的初始矢量是对一幅图像电视场中的每一个点，用前面电视场中一个点的位移矢量来定义的(23,24,25,26,27)，该前面电视场中的点沿着它的位移矢量方向在当前电视场上的投影点是与当前点最为接近的。

2、根据权利要求1的方法，其特征是，当有多个沿着一幅电视场上点的位移矢量的投影都在当前电视场中有同一个交点时，该方法包括：把能给出最小位移图像间差的位移矢量保留(25)为位移矢量。

3、根据权利要求1的方法，其特征是，当因为没有任何邻近点能通过位于当前电视场前面的电视场中的点的位移矢量来给出一个投影结果，从而不能对当前点赋予任何时间位移矢量时，该方法包括，把由位于这样形成动场空洞邻域中的一些点的运动矢量经过平均得到的运动矢量赋予(26)这个空洞。

4、根据权利要求3的方法，其特征是，扫描方向是交替地在每两行中有一行是反向的。

5、根据权利要求4的方法，其特征是，它包括选择一个(1)一个算法的传播方向，作为当前点所在行的图像中的位置的函数；它又包括计算当前点的梯度模值(3)，以便与一个预先确定的阈值(3)相比较；它还包括，当所得到的梯度模值小于预先确定的阈值时，用保留能给出最小位移图像间差的位移的方式，在当前点的原邻域中为这个当前点选择(4)一个位移；或者当所得到的梯度值大于预先确定的阈值时，估算(5,6)一个新的位移。

6、根据权利要求5的方法，其特征是，它包括，当所得到的梯度模值大于预先确定的阈值时，执行从一定数量N个初始位移值出发的，对N个位移并行估算(5)的计算，并保留能给出具有最小(6)位移图像间差|DFD(Di)|的收敛性的那个位移值Di(θ＜i＜imax)。

7、一种用于在电视型动画图像系列中的运动估算的装置，这种图像系列中的每一幅图象都是一定数量的分布在列和行的交点处的发光点组成，其特征是，它包括一个图象存贮器(33)，用来存贮图象中一定数量的点的亮度值，这些点是位于当前点电视场IMS(t)前面的电视场IMS(t-1)中的，并且是围绕着当前点P(z,t)的对应点P(z,t-1)的；它还包括一个计算当前点亮度的梯度模值的装置(34)，一个第一决策单元和第二决策单元(36和37)以及一个位移估算装置(38)，两个决策单元(36和37)的输出口是与一个分岔装置(35)的输入口相藕合的，分岔装置(35)是由当前梯度模值计算装置(34)控制的，如果当前梯度模值小于或等于一个预先确定的阈值，则所保留的位移是从第二决策单元(37)输出的位移，否则所保留的位移是从第一决策单元(36)输出的位移。

8、根据权利要求7的装置，其特征是，位移估算装置包括一个初始化模块(39)，用来存贮沿着多个方向的，与一个计算组合(43……67)相耦合的一些初始位移，该计算组合用来从初始位移值出发，计算能使梯度算法收敛的位移值。

9、根据权利要求8的装置，其特征是，计算组合是与决策单元(36)相耦合的，以便选出能使算法收敛得最快的那个位移值。

10、根据权利要求9的装置，其特征是，对于每个估算的位置移值Di(θ＜i＜imax)，计算组合都包括一个收敛检验模块(44,49,54,59,64)，后者是与修正项计算模块(45,50,55,60,65)以及新位移计算装置(47,52,57,62,67)相耦合的。

11、根据权利要求10的装置，其特征是，每个收敛检验模块(44,49,54,59,64)都一方面包括一个与位移图象间差绝对值计算装置(71)相耦合的插值电路(70)，另一方面包括一与位移梯度平方和值计算装置(75)相耦合的梯度计算装置(74)，其中位移梯度是按图象的水平和垂直两个扫描方向来获得的。