可移動(dòng)成像設(shè)備的圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法及圖像降噪方法
【專利摘要】一種可移動(dòng)成像設(shè)備的圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法，包括：根據(jù)特定樣率對(duì)前一幀和當(dāng)前幀圖像進(jìn)行采樣，分別獲得前一幀尺度圖和當(dāng)前幀尺度圖；在前一幀尺度圖中確定搜索區(qū)，在當(dāng)前幀尺度圖中確定搜索塊，所述搜索區(qū)覆蓋所述搜索塊；在所述搜索區(qū)搜索與所述搜索塊匹配的區(qū)域，確定所述匹配的區(qū)域?yàn)槠ヅ鋲K；根據(jù)所述搜索塊與所述匹配塊的位置關(guān)系確定圖像的全局運(yùn)動(dòng)。
【專利說(shuō)明】
可移動(dòng)成像設(shè)備的圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法及圖像降噪方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，特別涉及圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法及圖像降噪方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，可移動(dòng)醫(yī)學(xué)成像設(shè)備采集的圖像中圖像的降噪一般采用基于時(shí)閾的遞歸降噪，對(duì)于靜止的圖像序列，遞歸系數(shù)大，降噪效果好，但對(duì)于運(yùn)動(dòng)圖像，遞歸降噪的遞歸系數(shù)大就會(huì)弓I起較明顯的運(yùn)動(dòng)偽影。
[0003]以下是現(xiàn)有遞歸降噪的說(shuō)明。在采用時(shí)域遞歸濾波方法進(jìn)行降噪時(shí)，先把當(dāng)前幀圖像的像素和前一幀圖像的經(jīng)過(guò)降噪處理的像素按一定的比例疊加，其過(guò)程如以下公式:
[0004]Pn' (X,y) =Pn(x，y)*k+Pn_l ’(x，y)*(l_k)。
[0005]其中，Pn-Γ是指前一幀降噪后的圖像，對(duì)于降噪系數(shù)k，k值越大，當(dāng)前幀占的比重就大，遞歸就淺，降噪不明顯;k值越小，則當(dāng)前幀所占比重越小，遞歸深，降噪明顯。但是由于使用前一幀與當(dāng)前幀的加權(quán)疊加，對(duì)于運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)就會(huì)在降噪后的圖中看到前一幀的“殘影”，k值取得越小，“殘影”越明顯。
[0006]為了減少運(yùn)動(dòng)偽影，需要根據(jù)圖像的運(yùn)動(dòng)改變遞歸系數(shù)。兩幀圖像之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)越大，k值就應(yīng)該取得大，偽影減少的同時(shí)降噪效果也相應(yīng)減小，因此需要在減小運(yùn)動(dòng)偽影和消除噪聲之間取的比較平衡的效果，k值就要取得合適。K值的選取需要根據(jù)圖像之間實(shí)際的運(yùn)動(dòng)情況來(lái)進(jìn)行選取，因此需要運(yùn)動(dòng)動(dòng)情況的檢測(cè)。
[0007]在現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于運(yùn)動(dòng)情況的檢測(cè)是基于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)臋z測(cè)方法:主要應(yīng)用于圖像整體發(fā)生平移運(yùn)動(dòng)，如設(shè)備的移動(dòng)導(dǎo)致的圖像的平移。該方法對(duì)當(dāng)前幀取一塊區(qū)域，作為搜索塊，在前一幀取一搜索區(qū)域，用搜索塊在搜索區(qū)域中找出相似度最大的塊區(qū)域，作為匹配塊，利用這一匹配塊的和搜索塊的位置估算位移作為整個(gè)圖像的位移情況。而這種方法計(jì)算量大，影響圖像的處理效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中提到的問(wèn)題，提供一種減少計(jì)算量的同時(shí)又能精確測(cè)量圖像全局運(yùn)動(dòng)的方法及根據(jù)所述檢測(cè)方法對(duì)圖像進(jìn)行降噪的圖像降噪方法。
[0009]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可移動(dòng)成像設(shè)備的圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法，包括:
[0010]根據(jù)特定采樣率對(duì)前一幀和當(dāng)前幀圖像進(jìn)行采樣，分別獲得前一幀尺度圖和當(dāng)前幀尺度圖；
[0011]在前一幀尺度圖中確定搜索區(qū)，在當(dāng)前幀尺度圖中確定搜索塊，所述搜索區(qū)覆蓋所述搜索塊；
[0012]在所述搜索區(qū)搜索與所述搜索塊匹配的區(qū)域，確定所述匹配的區(qū)域?yàn)槠ヅ鋲K；
[0013]根據(jù)所述搜索塊與所述匹配塊的位置關(guān)系確定圖像的全局運(yùn)動(dòng)。
[0014]可選的，所述的圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法，還包括:
[0015]在采樣之前對(duì)所述前一幀和當(dāng)前幀圖像進(jìn)行去無(wú)效區(qū)的步驟。
[0016]可選的，所述的圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法中，
[0017]所述搜索區(qū)是在所述前一幀尺度圖中對(duì)應(yīng)所述搜索塊的區(qū)域上向外擴(kuò)展不小于設(shè)備移動(dòng)距離對(duì)應(yīng)的像素位后形成的區(qū)域。
[0018]可選的，所述的圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法中，
[0019]所述搜索區(qū)是在所述前一幀尺度圖中對(duì)應(yīng)所述搜索塊的區(qū)域上在設(shè)備移動(dòng)方向上擴(kuò)展不小于設(shè)備移動(dòng)距離對(duì)應(yīng)的像素位后形成的區(qū)域。
[0020]本發(fā)明還提供一種圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法，還包括:
[0021]根據(jù)第一采樣率對(duì)前一幀和當(dāng)前幀圖像進(jìn)行采樣，分別獲得前一幀第一尺度圖和當(dāng)前幀第一尺度圖；
[0022]在前一幀第一尺度圖中確定第一搜索區(qū)，在當(dāng)前幀第一尺度圖中確定第一搜索塊，所述第一搜索區(qū)覆蓋所述第一搜索塊；
[0023]在所述第一搜索區(qū)搜索與所述第一搜索塊匹配的區(qū)域，確定所述匹配的區(qū)域?yàn)榈谝黄ヅ鋲K；
[0024]根據(jù)第二采樣率，對(duì)前一幀和當(dāng)前幀圖像進(jìn)行采樣，分別獲得前一幀第二尺度圖和當(dāng)前幀第二尺度圖，所述第二采樣率要大于所述第一采樣率；
[0025]在前一幀第二尺度圖中確定對(duì)應(yīng)第一匹配塊的區(qū)域?yàn)榈诙ヅ鋲K；
[0026]將所述第二匹配塊所在的區(qū)域向外擴(kuò)展獲得第二搜索區(qū)；
[0027]在當(dāng)前幀第二尺度圖中確定對(duì)應(yīng)第一搜索塊的區(qū)域?yàn)榈诙阉鲏K；
[0028]在所述第二搜索區(qū)搜索與所述第二搜索塊匹配的區(qū)域，確定該匹配的區(qū)域?yàn)榈谌ヅ鋲K；
[0029]根據(jù)所述第二搜索塊與所述第三匹配塊的位置關(guān)系確定圖像的全局運(yùn)動(dòng)。
[0030]可選的，所述圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法中，
[0031 ]所述第一采樣率和所述第二采樣率均為偶數(shù)分之一采樣率。
[0032]可選的，所述圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法中，
[0033]所述第一采樣率為l/2n;所述第二采樣率為1/n，其中η為偶數(shù)。
[0034]可選的，所述圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法中，
[0035]所述第一采樣率為1/4，所述第二采樣率為1/2。
[0036]可選的，所述圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法中，
[0037]所述前一幀第二尺度圖中對(duì)應(yīng)第一匹配塊的區(qū)域向外擴(kuò)展是指在前一幀第二尺度圖中對(duì)應(yīng)第一匹配塊頂點(diǎn)的像素中取最外面的像素作為第二匹配塊的頂點(diǎn)。
[0038]本發(fā)明還提供一種可移動(dòng)成像設(shè)備的圖像降噪方法，包括:
[0039]根據(jù)所述的方法計(jì)算前一幀和當(dāng)前幀圖像的全局運(yùn)動(dòng)；
[0040]根據(jù)所述全局運(yùn)動(dòng)計(jì)算前一幀和當(dāng)前幀圖像的重疊區(qū)域；
[0041 ]將前一幀和當(dāng)前幀圖像中的重疊區(qū)域分別分割為對(duì)應(yīng)的至少兩個(gè)子塊；
[0042 ]對(duì)前一幀和當(dāng)前幀圖像中對(duì)應(yīng)子塊的灰度值進(jìn)行比較;及
[0043]根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整降噪系數(shù)。
[0044]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明綜合考慮了圖像幀間的運(yùn)動(dòng)情況，針對(duì)全局運(yùn)動(dòng)和局部運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)圖像提出一種運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法，結(jié)合了整體運(yùn)動(dòng)位移估計(jì)和局部運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，更全面的判斷圖像幀間運(yùn)動(dòng)情況，并根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)情況設(shè)定不同的降噪系數(shù)，在對(duì)圖像進(jìn)行降噪的同時(shí)也減少圖像的偽影。
[0045]進(jìn)一步地，通過(guò)對(duì)圖像采樣后檢測(cè)全局運(yùn)動(dòng)的方法，在有效的降低計(jì)算量的同時(shí)不會(huì)影響運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的結(jié)果。
【附圖說(shuō)明】
[0046]圖1是本發(fā)明的圖像全局運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法的流程示意圖；
[0047]圖2是本發(fā)明的根據(jù)第一尺度圖進(jìn)行匹配的過(guò)程示意圖；
[0048]圖3是本發(fā)明的搜索區(qū)的生成示意圖；
[0049]圖4是本發(fā)明的根據(jù)第二尺度圖進(jìn)行匹配的過(guò)程示意圖；
[0050]圖5是本發(fā)明的根據(jù)兩次匹配過(guò)程的獲取的匹配塊示意圖；
[0051 ]圖6是本發(fā)明的局部運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法的流程示意圖；
[0052]圖7是根據(jù)本發(fā)明的局部運(yùn)動(dòng)檢測(cè)過(guò)程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。在以下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的【具體實(shí)施方式】的限制。
[0054]圖1是本發(fā)明的圖像全局運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法的流程示意圖。以下結(jié)合附圖1對(duì)圖像全局運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0055]如圖1所示，圖像全局運(yùn)動(dòng)檢測(cè)包括以下步驟。
[0056]S10，在前一幀和當(dāng)前幀圖像中去掉無(wú)效區(qū)域，生成有效區(qū)域圖像。在醫(yī)學(xué)診斷圖像中，如X線成像設(shè)備生成的圖像里，有效區(qū)域指與診斷相關(guān)的區(qū)域，也就是X線穿過(guò)人體組織后形成的圖像區(qū)域，而無(wú)效區(qū)域是X線未經(jīng)過(guò)人體組織后形成的圖像區(qū)域，因?yàn)椴煌镔|(zhì)對(duì)X線的吸收不同，因此經(jīng)過(guò)人體的圖像區(qū)域和未經(jīng)過(guò)人體的圖像區(qū)域在圖像中的灰度值會(huì)有明顯的差異，在這一步驟中首先設(shè)置灰度閾值，將圖像中的像素灰度值與所述閾值進(jìn)行比較，以此判斷該像素點(diǎn)是否為有效區(qū)域的像素點(diǎn)，去掉無(wú)效背景區(qū)域，只保留感興趣區(qū)域。通過(guò)上述步驟可以減少需要計(jì)算的像素點(diǎn)數(shù)，能有效的提高計(jì)算效率。
[0057]Sll，分別生成前一幀和當(dāng)前幀的第一尺度圖。對(duì)上一步驟中去掉無(wú)效區(qū)域后的圖像進(jìn)行采樣，所述采樣可以是行列各取1/4的下采樣方法，是對(duì)行或列每隔三行取一行(相當(dāng)于對(duì)原始圖像進(jìn)行1/16采樣)。在此也可以其他采樣率，如1/3或1/5等，此處不做限定。
[0058]S12，在前一幀第一尺度圖中確定第一搜索區(qū)。圖2是本發(fā)明的根據(jù)第一尺度圖進(jìn)行匹配的過(guò)程示意圖，如圖2所示，在當(dāng)前幀第一尺度圖120中確定第一搜索塊121，在前一幀第一尺度圖110中確定第一搜索區(qū)111，所述第一搜索區(qū)111是在前一幀第一尺度圖110的圖像中心范圍獲取，所述第一搜索塊121是在當(dāng)前幀的第一尺度圖120的圖像中心范圍獲取。所述第一搜索區(qū)111要大于所述第一搜索塊121。
[0059]在這一步驟中，所述第一搜索塊121不易太大或太小，搜索塊的大小的選擇一般取決于設(shè)備的移動(dòng)速度，一般對(duì)于前后兩幀不會(huì)出現(xiàn)平移很大的情況，如果出現(xiàn)很大的情況，有可能都是運(yùn)動(dòng)區(qū)域，在后續(xù)計(jì)算的過(guò)程中會(huì)不匹配，算法會(huì)終止。若第一搜索塊太大對(duì)減少計(jì)算量沒(méi)有太大的幫助，若太小則有可能會(huì)出現(xiàn)計(jì)算誤差，所述搜索塊的大小可以在當(dāng)前第一尺度圖大小的1/48至1/16之間取，其中1/32為佳。
[0060]圖3為搜索區(qū)的生成示意圖。搜索區(qū)的大小根據(jù)設(shè)備移動(dòng)情況確定，在本實(shí)施例中，若設(shè)備移動(dòng)為L(zhǎng)個(gè)像素位，則在前一幀第一尺度圖中的中心范圍對(duì)應(yīng)第一搜索塊的區(qū)域再向外擴(kuò)展2L像素位的范圍，擴(kuò)展后的區(qū)域定義為第一搜索區(qū)。在其他實(shí)施例中也可以用其他方式定義搜索區(qū)，如，當(dāng)判斷設(shè)備的移動(dòng)僅是在A-B方向上發(fā)生，則僅在A-B方向擴(kuò)展2L像素位的范圍，而在C-D方向上只增加IL像素位的范圍。也即，在設(shè)備移動(dòng)發(fā)生幅度較少或沒(méi)有發(fā)生移動(dòng)的方向上增加的像素位范圍較少或不增加，移動(dòng)發(fā)生幅度較多的方向上增加的范圍也多，以全面覆蓋搜索塊對(duì)應(yīng)的區(qū)域?yàn)闇?zhǔn)。上述設(shè)備移動(dòng)可以是設(shè)備的主動(dòng)移動(dòng)或被動(dòng)移動(dòng)。
[0061]S13:在第一搜索區(qū)對(duì)第一搜索塊進(jìn)行相似度匹配，確定最佳匹配區(qū)域，并定義為第一匹配塊。結(jié)合圖2，在確定所述第一匹配塊112以后記錄第一匹配塊112的頂點(diǎn)坐標(biāo)，如:左下角xl，yl，右上角x2，y2，在此也可以記錄右下角和左上角的坐標(biāo)，在此不做限定。其中，相似度匹配的過(guò)程是采用比較塊內(nèi)的灰度差，差值越小，表示越相似。
[0062]S14:分別生成前一幀和當(dāng)前幀的第二尺度圖。所述第二尺度圖可以是行或列各取1/2下采樣，是對(duì)行或列每隔一行取一行。在此也可以是其他方式，但是第二尺度圖中采樣的像素點(diǎn)要多于第一尺度圖。
[0063]S15:在前一幀第二尺度圖中確定第一匹配塊的位置，定義為第二匹配塊。圖4是本發(fā)明的根據(jù)第二尺度圖進(jìn)行匹配的過(guò)程示意圖。如圖4所示，在當(dāng)前幀第二尺度圖220中，確定對(duì)應(yīng)第一搜索塊121的區(qū)域?yàn)榈诙阉鲏K221;在前一幀第二尺度圖210中，將對(duì)應(yīng)第一匹配塊112的區(qū)域確定為第二匹配塊212，所述第二搜索塊221和第二匹配塊212所在區(qū)域可以通過(guò)第一尺度圖和第二尺度圖的采樣比關(guān)系確定。
[0064]S16:對(duì)第二匹配塊212進(jìn)行擴(kuò)展，生成第二搜索區(qū)211。圖5是本發(fā)明的根據(jù)兩次匹配過(guò)程獲取的匹配塊的示意圖。如圖4、圖5所示，在上述步驟中確定的第二匹配塊212的兩個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)為左下角(xl ’，yl’)，右上角(x2 ’，y2 ’)，在第二匹配塊212周圍往外擴(kuò)一個(gè)范圍，在前一幀第二尺度圖210上形成新的搜索區(qū)范圍，也即第二搜索區(qū)211，新的搜索區(qū)211左下角坐標(biāo)為(xl，_range/2;yl ’-range/2)，右上角坐標(biāo)為(x2’+range/2，y2’+range/2)。
[0065]所述在第二匹配塊212周圍向外擴(kuò)一個(gè)范圍是指，按特定的像素位向外擴(kuò)展，如擴(kuò)10個(gè)像素位;或可以是對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)位的擴(kuò)展，如在1/4采樣的第一尺度圖中的一個(gè)頂點(diǎn)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)1/2采樣的第二尺度圖的四個(gè)像素點(diǎn)，在對(duì)應(yīng)的4個(gè)像素點(diǎn)中取最靠外的像素點(diǎn)坐標(biāo)。
[0066]S17:在第二搜索區(qū)211對(duì)第二搜索塊221進(jìn)行相似度匹配，確定最佳匹配區(qū)域，并定義為第三匹配塊214。
[0067]S18:在前一幀和當(dāng)前幀圖像中分別確定第三匹配塊214和第二搜索塊221的位置，并計(jì)算整體圖像位移。
[0068]在進(jìn)行全局快速匹配時(shí)，獲取尺度圖時(shí)不能使原圖像縮小的太多，縮小的多可能導(dǎo)致獲取的尺度圖中圖像的信息損失過(guò)多，進(jìn)而導(dǎo)致在搜索區(qū)匹配的位置誤差大。在上述實(shí)施例中第一尺度圖和第二尺度圖分別選擇1/4和1/2的采樣率，使原圖信息損失不大，搜索后準(zhǔn)確性不降，且達(dá)到了減少計(jì)算量的目的。
[0069]進(jìn)一步，在上述方法中，在尺度選擇的時(shí)候，考慮了以偶數(shù)倍進(jìn)行降采樣，這樣在縮放的時(shí)候圖像大小容易控制，方便計(jì)算，若采用奇數(shù)倍進(jìn)行降采樣(如1/3或1/5等)在計(jì)算的過(guò)程中有可能會(huì)出現(xiàn)除不盡，在這種情況下?lián)Q算坐標(biāo)和長(zhǎng)度的時(shí)候就需要近似換算，因此在采樣的過(guò)程中最好以偶數(shù)分子I的采樣較佳。
[0070]圖6是本發(fā)明的圖像局部運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法的流程示意圖。以下結(jié)合附圖6對(duì)局部運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0071]S20，確定前一幀圖像和當(dāng)前幀圖像的重合區(qū)域。圖7是根據(jù)本發(fā)明的圖像局部運(yùn)動(dòng)檢測(cè)過(guò)程示意圖，如圖7所示，當(dāng)前幀圖像經(jīng)過(guò)全局位移后，某些區(qū)域可能和前一幀不重合，這部分區(qū)域標(biāo)識(shí)為新增區(qū)域311，而前一幀圖像中也有部分與當(dāng)前幀圖像不重合，這部分區(qū)域標(biāo)識(shí)為移出區(qū)域321。
[0072]S21，將前一幀圖像和當(dāng)前幀圖像中的重疊區(qū)域分別分割為對(duì)應(yīng)的n*m塊。其中所述n、m分別為自然數(shù)，n、m可以是相同的自然數(shù)，本發(fā)明中每塊大小為32*32個(gè)像素點(diǎn)(也可以是其他大小)。
[0073]S22，比對(duì)重疊區(qū)域?qū)?yīng)塊的灰度值。對(duì)當(dāng)前幀圖像的第I塊的灰度值均值與前一幀的第I’塊的灰度值均值進(jìn)行比較，灰度值差異計(jì)算對(duì)應(yīng)了前后兩幀對(duì)應(yīng)塊的匹配程度，作為每個(gè)塊的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度標(biāo)識(shí)。設(shè)定兩個(gè)閾值，灰度差異小于小閾值的為靜止或緩慢運(yùn)動(dòng)區(qū)，差異大于大閾值時(shí)為強(qiáng)運(yùn)動(dòng)區(qū)，小于大閾值、大于小閾值時(shí)為中等運(yùn)動(dòng)區(qū)。
[0074]在根據(jù)上述步驟的結(jié)果，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整遞歸系數(shù)，如強(qiáng)運(yùn)動(dòng)區(qū)域采用較小的遞歸系數(shù);運(yùn)動(dòng)緩慢或靜止區(qū)域采用較大的遞歸系數(shù);而處于中等運(yùn)動(dòng)區(qū)的采用相對(duì)中等的遞歸系數(shù)。
[0075]根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方法有如下效果，以搜索塊的大小定義為128*128，搜索范圍的大小定義為384*384為例，在不進(jìn)行降采樣，進(jìn)行塊匹配過(guò)程中整個(gè)搜索完成的塊匹配次數(shù)需要257*257 = 66049;在進(jìn)行降采樣為1/4的情況下，搜索塊則是128/4，即搜索塊的大小為32*32，搜索范圍是384/4，也即搜索區(qū)的大小為96*96，在1/4降采樣圖像上，采用由粗到精的過(guò)程進(jìn)行快速搜索匹配，全部搜索完進(jìn)行的匹配次數(shù)是65*65次;在1/4采樣圖搜索完成后，換算到1/2采樣圖上去計(jì)算，此時(shí)搜索塊大小變成64*64，且由于1/4采樣圖上已經(jīng)找到近似位置，1/2采樣圖上只需要在近似位置附近往外再擴(kuò)展誤差范圍即可，這里假設(shè)擴(kuò)展10個(gè)像素誤差范圍，則搜索范圍變?yōu)?4*74，全部搜索完只需要11*11次;在1/2采樣圖上搜索完后，換算到原圖做最后搜索，搜索塊變?yōu)?28*128，同時(shí)由于在1/2采樣圖上找到近似匹配塊，只需要在這個(gè)近似位置往外擴(kuò)展一個(gè)誤差范圍即可，假設(shè)也擴(kuò)展10個(gè)像素為誤差范圍，則搜索范圍變?yōu)?38*138，全部搜索完只需要11*11次。比較的結(jié)果為在降采樣下全部搜索的次數(shù)是65*65+11*11+11*11 =4467。根據(jù)上述分析，使用降采樣，由粗到細(xì)的快速匹配方式使得匹配次數(shù)大大減少，算法次數(shù)從66049減少到4467次，節(jié)省了算法時(shí)間；而且在降采樣圖上的搜索塊小，匹配計(jì)算也快一些。
[0076]本發(fā)明提出了一種基于全局運(yùn)動(dòng)估算和局部運(yùn)動(dòng)標(biāo)識(shí)相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法。本算法把全局運(yùn)動(dòng)和局部運(yùn)動(dòng)結(jié)合到一起，綜合考慮了運(yùn)動(dòng)的情況，全面判斷了圖像的運(yùn)動(dòng)情況，適用于多種運(yùn)動(dòng)情況。本算法在進(jìn)行全局運(yùn)動(dòng)估算時(shí)用了基于多尺度的快速估算，從低尺度到高尺度的逐級(jí)搜索，加快了全局運(yùn)動(dòng)的搜索速度。
[0077]本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可移動(dòng)成像設(shè)備的圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于，包括: 根據(jù)特定采樣率對(duì)前一幀和當(dāng)前幀圖像進(jìn)行采樣，分別獲得前一幀尺度圖和當(dāng)前幀尺度圖； 在前一幀尺度圖中確定搜索區(qū)，在當(dāng)前幀尺度圖中確定搜索塊，所述搜索區(qū)覆蓋所述搜索塊； 在所述搜索區(qū)搜索與所述搜索塊匹配的區(qū)域，確定所述匹配的區(qū)域?yàn)槠ヅ鋲K； 根據(jù)所述搜索塊與所述匹配塊的位置關(guān)系確定圖像的全局運(yùn)動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于，還包括: 在采樣之前對(duì)所述前一幀和當(dāng)前幀圖像進(jìn)行去無(wú)效區(qū)的步驟。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于， 所述搜索區(qū)是在所述前一幀尺度圖中對(duì)應(yīng)所述搜索塊的區(qū)域上向外擴(kuò)展不小于設(shè)備移動(dòng)距離對(duì)應(yīng)的像素位后形成的區(qū)域。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于， 所述搜索區(qū)是在所述前一幀尺度圖中對(duì)應(yīng)所述搜索塊的區(qū)域上在設(shè)備移動(dòng)方向上擴(kuò)展不小于設(shè)備移動(dòng)距離對(duì)應(yīng)的像素位后形成的區(qū)域。5.一種可移動(dòng)成像設(shè)備的圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于， 根據(jù)第一采樣率對(duì)前一幀和當(dāng)前幀圖像進(jìn)行采樣，分別獲得前一幀第一尺度圖和當(dāng)前幀第一尺度圖； 在前一幀第一尺度圖中確定第一搜索區(qū)，在當(dāng)前幀第一尺度圖中確定第一搜索塊，所述第一搜索區(qū)覆蓋所述第一搜索塊； 在所述第一搜索區(qū)搜索與所述第一搜索塊匹配的區(qū)域，確定所述匹配的區(qū)域?yàn)榈谝黄ヅ鋲K； 根據(jù)第二采樣率，對(duì)前一幀和當(dāng)前幀圖像進(jìn)行采樣，分別獲得前一幀第二尺度圖和當(dāng)前幀第二尺度圖，所述第二采樣率要大于所述第一采樣率； 在前一幀第二尺度圖中確定對(duì)應(yīng)第一匹配塊的區(qū)域?yàn)榈诙ヅ鋲K； 將所述第二匹配塊所在的區(qū)域向外擴(kuò)展獲得第二搜索區(qū)； 在當(dāng)前幀第二尺度圖中確定對(duì)應(yīng)第一搜索塊的區(qū)域?yàn)榈诙阉鲏K； 在所述第二搜索區(qū)搜索與所述第二搜索塊匹配的區(qū)域，確定該匹配的區(qū)域?yàn)榈谌ヅ鋲K； 根據(jù)所述第二搜索塊與所述第三匹配塊的位置關(guān)系確定圖像的全局運(yùn)動(dòng)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于， 所述第一采樣率和所述第二采樣率均為偶數(shù)分之一。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于， 所述第一采樣率為l/2n;所述第二采樣率為1/n，其中η為偶數(shù)。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于， 所述第一采樣率為1/4，所述第二采樣率為1/2。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于， 所述前一幀第二尺度圖中對(duì)應(yīng)第一匹配塊的區(qū)域向外擴(kuò)展是指在前一幀第二尺度圖中對(duì)應(yīng)第一匹配塊頂點(diǎn)的像素中取最外面的像素作為第二匹配塊的頂點(diǎn)。10.一種可移動(dòng)成像設(shè)備的圖像降噪方法，其特征在于，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的方法計(jì)算前一幀和當(dāng)前幀圖像的全局運(yùn)動(dòng)； 根據(jù)所述全局運(yùn)動(dòng)計(jì)算前一幀和當(dāng)前幀圖像的重疊區(qū)域； 將前一幀和當(dāng)前幀圖像中的重疊區(qū)域分別分割為對(duì)應(yīng)的至少兩個(gè)子塊； 對(duì)前一幀和當(dāng)前幀圖像中對(duì)應(yīng)子塊的灰度值進(jìn)行比較；及根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整降噪系數(shù)。
【文檔編號(hào)】H04N5/14GK105872310SQ201610247824
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月20日
【發(fā)明人】江春花, 趙書睿, 周海華, 邊鉞巖
【申請(qǐng)人】上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司