[发明专利]视频图象处理

说明书

本发明涉及视频图象处理，特别是关于运动矢量的求出和分配，这些运动矢量表示出对一幅视频图象不同区域的电流运动的方向和幅度，以便有助于产生期望的输出图象。

我们的英国专利No.GB-B-2188510描述了一种产生运动矢量表的方法，该运动矢量适用于一幅视频图象整个区域，并给该图象的每个区域分配在表内的一个合适的运动矢量。其它的方法也能用来产生这种运动矢量表。该矢量适用的区域可以如一个图象元素（象素）那么小，也可以包含很多象素，即一组图象。

当希望产生与两个输入场的中间时间的瞬间相对应的输出视频场时，这种运动矢量是特别有用的。在视频图象与电影胶片的相互转换，在制式转换或在产生慢运动效果的视频图象处理系统中，这种输出场都是必须的。

在所有这些应用中，都希望产生一个轮廓清晰的、流畅的运动图象。在慢运动产生的情况下，如果使用该项技术，例如，一个装有快门的CCD摄象机，就能获得近似于一个高帧频摄象机所得到的质量的图象。用于产生运动矢量表以及随后将它们指定给单个图象元素的一种可能的技术已经在我们的国际专利申请No.WO-A-9205662以及在我们的国际专利申请No.PCT/GB91/01622中提出，该项技术称为四场算法，并利用四个输出场的总和分配一个输出矢量场。已证明，对于一定类型的运动，特别是旋转运动，这种系统并不是总能产生满意的效果的。

另一种现有技术的系统在英国专利申请No.GB-A-2231743中描述。其中，利用标为F₁和F₂的一对场之间的数据块匹配技术导出一个实验矢量表。然后这个矢量表或矢量菜单加到F₁到F₄的整整三个场间隔中，以便在一个期望的输出矢量场的瞬间产生一个矢量场。这项技术也有问题，这是因为在输出矢量场分配矢量，不必考虑该矢量所表示的一个物体是否出现在这两个相邻场，因此，输出场中就可能产生误差。而且，当利用下一个间隔（F₂到F₃）时，就不得不对F₂导出一组新矢量并随后进行分配。这就要导致附加计算并增加复杂性。

我们已经知道，对于三个视频图象的序列来说，在输出场中产生的任何物体可以在先前的输入视频场或者在随后的输入视频场出现。因此，产生一个中间输出场所需要的全部信息都出现在这三个场中。因此，在产生输出场时，确保正确地分配矢量的唯一方法是在产生输出场之前，明确地将矢量分配到输入场。用于产生必要的矢量菜单以及在输出场求出之前将它们分配到输入场的两项技术在本申请中进行了描述。它们涉及到三场算法和两场算法，这是由于它们的操作方法而决定的。

本发明是由应参考的附加的权利要求书所限定。

现在，将通过参考附图通过举例的方法详细描述本发明，在附图中：

图1是表示利用三场算法求出对应表面的图;

图2是表示四个连续场序列之间的前景和背景的运动图;

图3是表示一种矢量分配方法的图;

图4是表示利用两场算法求出对应表面的图;

图5是表示用于图4中产生的矢量菜单的矢量分配图;

图6是产生图1对应表面的电路框图;

图7是产生图4的对应表面的电路框图;

涉及上述的三场矢量分配方法将首先进行描述。

三场矢量分配方法参考图1进行描述，图1表示出三个时间的位移场，即在t₀，t₁和t₂三个时刻的场f₀，f₁和f₂。

利用我们的英国专利No.GB-B-2188510中陈述的一种方法，基于相位相关方法的快速搏里叶变换，导出相位相关表面P₁以代表确定场f₀和f₁之间差的矢量场。导出第二相关表面P₂以代表场f₁和f₂之间的差。导出这些相关表面作为输入场F₀，F₁和F₂的多个信息组中的每个信息组。典型地，输入图象分成108个信息组，这些信息组安排成在相位相关之前的12组中的9排。其它的排列虽然是可能的。相位相关是在两个连续的顺序场f₀和f₁的相同组中进行的。