專利名稱：利用顏色分量對(duì)運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的檢測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、場(chǎng)景變化檢測(cè)和時(shí)域噪聲削弱的領(lǐng)域。尤其涉及檢 測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和域場(chǎng)景變化的裝置、方法和軟件。
背景技術(shù)：
時(shí)^^波器和時(shí)空域?yàn)V波驗(yàn)圖像序列中被廣泛用于抑制噪聲。因此，圖 像幀在時(shí)域中被濾除。為了處理運(yùn)動(dòng)和場(chǎng)景的變化，眾所周知的方法是以合適 的方式操作時(shí)域噪聲縮減濾波器，這樣當(dāng)檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)或場(chǎng)景變化時(shí)，濾波操作 的效力可以被暫時(shí)減弱甚至切斷。這種調(diào)整一般基于像素間的亮度值差異，這 些差異的絕對(duì)值與一個(gè)閾值進(jìn)行比較，然后決定用于每幀的每個(gè)像素的濾波 量?；蛘?，Jl供一個(gè)查詢表，^S象素值差異的纟M值對(duì)應(yīng)一個(gè)濾波量。
但是，這些場(chǎng)景變化和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)手段并不肖,令人滿意，仍然會(huì)產(chǎn)生顯而 易見的假運(yùn)動(dòng)，并且噪聲縮減量也沒有所期望的高?，F(xiàn)有技術(shù)遇到尤其對(duì)于低 對(duì)比度圖象，例如像低亮度圖像和具有高噪音級(jí)的圖像的問題(由于例如一個(gè) 圖像獲取設(shè)備的高敏感性，例如可以在高分辨率的數(shù)字但壓縮的圖像獲取設(shè)備 中遇到)，這樣在兩種相反條件的結(jié)合下，加重了該問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種方法、裝置和軟件產(chǎn)品，其可以在一系列圖像 幀中更好地檢測(cè)運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化，尤其用在低對(duì)比度和/或高噪音級(jí)圖像的 幀序列中。

發(fā)明內(nèi)容
分別m根據(jù)權(quán)利要求l， 13， 24的用于檢測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和 /或旸景變化的裝置、方法和軟件產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。
根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的裝置包括一個(gè) 差值發(fā)生器，其用于計(jì)算分離圖像幀的像素值之間的像素值差，所述像素值包 含了顏色信息，并且根據(jù)計(jì)算得到的像素差值提供色差；以及一個(gè)鑒別器，其
根據(jù)色差值給出該計(jì)算得到的所述像素值差對(duì)應(yīng)著噪聲還是圖像內(nèi)容的指示。
地，所述指示包括從多于兩個(gè)的有序值中選出的至少一個(gè)指示值，其 中第一個(gè)極值表示計(jì)算得到的像素值差最可能被噪聲弓胞，第二個(gè)極值表^i十 算得到的像素值差最可能與圖像內(nèi)容有關(guān)，并且在這兩個(gè)極值中的某個(gè)值或某
對(duì)直表示該兩樹舒; 代表的含義之間的含義。
ttiMk，所述指示包括從上多于兩個(gè)的有序值中選出的至少一個(gè)指示值， 其中為色差的相對(duì)高的絕對(duì)值選擇一個(gè)相對(duì)高的指示值，為色差的相對(duì)低的絕 對(duì)值選擇一個(gè)相對(duì)低的指示值。
地，所，值發(fā)生器適于計(jì)算具有第一類顏色信息的像素值之間的第 一類像素ffi，并計(jì)算具有第二 色信息的像素值之間的第二類像素值差以 及結(jié)合的差值，其中所述結(jié)合的差值是第一像素值差和第二像素值差的標(biāo)量結(jié) 合，這樣所述結(jié)合的差值就給出了所述色差值。
^i也，所，皿生器包括一刊氐通濾波器，濾除所述像素值。在這禾中 情況下，當(dāng)所述低通濾波器調(diào)整到在空間域?yàn)V除所述像素值，并且所述低通濾 波器的截止頻率和構(gòu)成圖像幀的視頻信號(hào)的采樣率之間的比例在O.l至U0.25的
范圍內(nèi)時(shí)是有利的。
iW:也，所述像素值對(duì)應(yīng)于可感知線性顏色空間的坐標(biāo)值。在這種情況下， 當(dāng)所,值發(fā)生器包括一個(gè)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換裝置，其適于將像素值信息從第一顏色空 間表示轉(zhuǎn)換到第二顏色空間表示時(shí)是有利的。
4，地，所述鑒別器適于提供基于顏色恒定規(guī)則的指示。 4，地，所,tffi生器適于計(jì)算亮度差值，其中所述亮度差值是分離圖 像幀的像素值之間的差，所述像素值包括亮度信息，其中的所述鑒別器也適于 提供基于所述亮度信息的指示。在這種情況下，當(dāng)所述差值發(fā)生器適于用相應(yīng) 的亮度差^動(dòng)卩權(quán)所述色差值，由此所述鑒別器適于提供基于所述加權(quán)后的色差 值的指示；或者所，值發(fā)生^l適于用相應(yīng)的所述色差ffl卩^^述亮度差值， 由此所述鑒別器適于提供基于所述加權(quán)后的亮度差值提供附旨示的時(shí)候是有利 的。
可以同樣地在檢測(cè)一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的相應(yīng)方法中應(yīng) 用本發(fā)明。該方法包括以下步驟計(jì)算分離圖像幀的像素值之間的像素值差， 其中所述像素值包括顏色信息，提供基于計(jì)算得到的所述像素值差的色差值，
并且基于所述色差值提供判斷計(jì)算得到的像素值差對(duì)應(yīng)噪聲或者對(duì)應(yīng)圖像內(nèi)容 的指示。在各從屬權(quán)利要求中限定本方法的 實(shí)施例。
一種包含程序信息的軟件產(chǎn)品同樣被弓i入本發(fā)明，當(dāng)程m言息在信息處理
設(shè)備中執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)能適于執(zhí)行本發(fā)明的方法。


圖1示出本發(fā)明第一實(shí)施例的方框圖。
圖2示出在用于一系列圖象的時(shí)域噪聲抑審啲裝置中所用的本發(fā)明的具體實(shí)施。
圖3示出了在用于圖象序列的時(shí)域噪聲抑制的裝置中所用的本發(fā)明的具體 實(shí)施。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考附圖1的示意性方框圖解釋本發(fā)明的第一實(shí)施例。在一個(gè)序列中 的每個(gè)圖像幀執(zhí)行一次所有下列過程，并且是按照像素 行，也就是說針對(duì) 每一幀的*像素執(zhí)行以下步驟。當(dāng)然將該方法僅應(yīng)用于一個(gè)圖象序列中的幾 幀和每一幀的幾個(gè)像素也是可能的。例如，圖像幀序列由包含在視頻信號(hào)或者 電視信號(hào)中的圖象序列提供，或者由一個(gè)視頻攝像機(jī)產(chǎn)生的圖象序列提供，但 不僅限于此。其他非限制性示例是由例如用于醫(yī)學(xué)目的或成像或在科學(xué)試驗(yàn)中 的測(cè)量目的的X射線成像裝置獲得的一系列圖像幀。
在附圖中，"cdorl"和"color2" fW—幅圖象的兩種顏色成分，其例如， 但不限于此，對(duì)應(yīng)于在YUV的顏色空間中表示的圖象的U和V成分。因此， "t" 1 給定的當(dāng)前圖像幀，"t-l"代表之前的圖象幀。這樣，步驟S2-2提供 當(dāng)l^貞的第一顏色成分，步驟S2-l提供先前幀的第一顏色成分，以及步驟S2-4提供當(dāng)前幀的第二顏色成分，步驟S2-3提供先前幀的第二顏色成分。
在步驟S4-l， S4-2， S4-3 ， S44中這些成分被轉(zhuǎn)換成另一個(gè)顏色空間中 的顏色成分，以下稱作第一轉(zhuǎn)換顏色成分和第二轉(zhuǎn)換顏色成分。因此，這個(gè)目 標(biāo)顏色空間以及顏色空間轉(zhuǎn)換過程可以取決于顯示設(shè)備，例如一臺(tái)打印機(jī)或者 顯示器，禾擁它們顯示圖象序列。更有利的是，該目標(biāo)顏色空間是可感知的線 性的，或者至少比原顏色空間要更加統(tǒng)性?？筛兄木€性的顏色空間可以利用在顏色空間中的坐標(biāo)提供一個(gè)顏色的描述，這樣的好處是，如果任意一個(gè)坐標(biāo) 變化了一定量，主體就會(huì)感知到顏色的同樣變化量，而不需要了解哪個(gè)坐標(biāo)發(fā) 生了變化以及坐標(biāo)的原始值是什么值。顏色感知取決于很多特殊條件，其根據(jù) 不同的應(yīng)用情節(jié)而變化，并且甚至可能取決于顏色感知主體。這樣感知的線性 顏色空間就某些種類的通常或流行的顏色感匆來(lái)說可以僅僅是線性的。多種感
知統(tǒng)性顏色空間并沒有進(jìn)行實(shí)踐。C正L*a*b和C正L*u*v顏色空間用了很久， 除非有近期研究表明找到了更好的空間的事實(shí)，否則它們是最經(jīng)常使用的線性 空間。取決于源和目標(biāo)顏色空間，為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換還需要除了第一和第二顏色成 分外的其他圖象成分。例如，假設(shè)輸入的圖象用YUV或者YCbG空間編碼， 而目標(biāo)顏色空間是C正1/a^或C正LV^v顏色空間，這樣就需要增加亮度成 分Y (C正代表國(guó)際照明委員會(huì))。顏色空間之間的轉(zhuǎn)換是公知技術(shù)，不再進(jìn) 一步i爐。
需要注意的是，為了減少計(jì)算復(fù)雜度，轉(zhuǎn)換步驟S4-l到S44可以省略。 在這種情況下，轉(zhuǎn)換顏色成分等于第一和第二顏色成分。這是有效的資源實(shí)施， 例如，當(dāng)?shù)谝缓偷诙伾煞值念伾臻g由YUV或者YCbCr顏色空間提供。
在步驟S6-1， S6-2 ， S6-3和S64中，所轉(zhuǎn)換的顏色成分在空間域被低通 濾除。可以采用簡(jiǎn)單的低通濾波器，例如高斯濾波器，因?yàn)槿祟惖囊曈X系統(tǒng)對(duì) 高頻顏色成分不敏感，并且顏色成分的帶寬通常很窄。禾擁這樣的濾波器，圖 象的噪聲可以被抑制，有利于區(qū)分所需的圖像內(nèi)容和噪聲干擾。低通濾波器的 截止頻率最好是0.15*^其中fs是視劍言號(hào)的采樣率。在0.1*《和0.25*《之間 的截止頻率值提供低通濾波器的可用結(jié)果。在很多情況下，fs要被賦予兩倍于 視頻信道的帶寬值的值，例如在歐洲很多部分是6MHz (PAL電視標(biāo)準(zhǔn))，在 日本6.5MHz (NTSC電視標(biāo)準(zhǔn))和即將出現(xiàn)的HDTV電視標(biāo)準(zhǔn)的27MHZ。 A^f周知的，截止頻率^該達(dá)到3dB的衰減的信號(hào)頻率。
在步驟S8-l中，計(jì)算當(dāng)前視頻幀和先前視頻幀的第一轉(zhuǎn)換顏色成分的差 值，產(chǎn)生第一色差值，在圖l中用"diffl"表示。在步驟S8-2中，計(jì)算當(dāng)前視 頻幀和先前視頻幀的第二轉(zhuǎn)換顏色成分的差值，產(chǎn)生第二色差值，在圖1中用 "diffi"表示。為相應(yīng)的像素計(jì)算每個(gè)差值，相應(yīng)的像素可以在同樣的圖像位 置處，例如由橫向位置x，和縱向位置y指定，或者也可以在不同的圖象位置 處。例如從運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)可能產(chǎn)生不在同一圖像位置處，但是由確定的運(yùn)動(dòng)向
量指定它們互相相對(duì)移動(dòng)的相應(yīng)像素。
在步驟S10-l和S10-2中，確定在步驟S8-l和S8-2得到
的差值的纟fe^t值。
在步驟S12中結(jié)合在步驟S10-l和S10-2中得至啲纟艦值，為每個(gè)像素產(chǎn) 生正的整體色差值。這樣，對(duì)應(yīng)于同一像素的兩個(gè)不同差值的絕對(duì)值就結(jié)合起 來(lái)。在簡(jiǎn)單的實(shí)施方式中，通過對(duì)差值絕對(duì)值求加實(shí)現(xiàn)所述結(jié)合。通過計(jì)算差 值的平方和的根給出更復(fù)雜的實(shí)施方式。 色成分 色空間C正L*a*b或 C正L*u*v中轉(zhuǎn)換的情形中，這相應(yīng)于對(duì)色差值的C正(1￡*度量(也叫C正 DeltaE)，也就是，用C正L*a*b或C正L*u*v坐標(biāo)表示的兩顏色之間的歐幾里 得距離。與目標(biāo)相反，C正L*a*b和L*u*v顏色空間仍然存在一些可感知的非 線性。存在變量亞*包括例如C正dE^，也指C正94， C正dEoo，也被稱作 C正DE2000和DeltaE CMC，它們可以對(duì)一些非線性作出補(bǔ)償，但是增加計(jì)算 復(fù)雜度。這些變量也可以用在本發(fā)明中。即使希望得到感知線性效果，也不一 定要將其用在整個(gè)顏色空間。
步驟S14中，計(jì)算由步驟S12得到的整體色差值與一個(gè)閾值之間的差。 對(duì)于基于C正標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，該閾值可以由C正定義的可感知顏，巨離賦予。對(duì) 于不是基于C正標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，閾值可以例如由采用的顏色空間到C正L*a*b或 C正L*u*v顏色空間之間的差決定，和/或者通臟觀測(cè)試決定。需要注意的是 假使省略顏色空間轉(zhuǎn)換的步驟(或者假設(shè)顏色空間轉(zhuǎn)換不需要亮度信號(hào))，則 該實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)無(wú)需亮度信號(hào)信息。U和V信號(hào)成分包括亮度信息，這樣閾值 可以通過主觀測(cè)試調(diào)整，指"調(diào)整的閾值"。雖然省略亮度成分可能導(dǎo)致非最 佳的解決方案，但是實(shí)驗(yàn)表明對(duì)于YUV和YCbCr格式的信號(hào)是可接受的。
在步驟S16中，整體色差和閾值之間的差值用于區(qū)分所需的圖像內(nèi)容和噪 聲干擾。柔和地實(shí)施該區(qū)分，除了在很明顯差值是由噪聲(在圖1的曲線中用 0表示)或者由圖象內(nèi)容(在曲線中用1標(biāo))弓胞的差值的范圍。fflil模糊 方式在噪聲和圖像內(nèi)容之間決定其他所有的范圍。噪聲和圖像內(nèi)容之間的模糊 決策有時(shí)選擇噪聲，有時(shí)選擇圖像內(nèi)容，取決于色差值和閾值之間測(cè)量的比較 結(jié)果。采用這種模糊決策的理由之一是沒有公差就無(wú)法對(duì)噪聲等級(jí)進(jìn)行估計(jì)。 coeff^。r表示決策結(jié)果，且其在0到1之間變化。當(dāng)整體色差值最大可能是由噪 聲引起的時(shí)，coeff。。,。r值為0;當(dāng)整體色差值最大可能是由圖像內(nèi)容引起的時(shí)， 也就是在整體色差值非常大時(shí)，coefiU值為1。其中"大"和"小"必須被看
作相對(duì)于閾值來(lái)說的。假使無(wú)法作出清楚的決策時(shí)，也就是對(duì)于整體色差值的
中間值，coefi^選擇0和1之間的值，由此coeff*的相對(duì)副I^應(yīng)著相對(duì)高 的整體色差值。需要注意的是，實(shí)施上述區(qū)分的方法無(wú)需基于圖像素材?？梢?使用將整體色差值映射到coeff。。,。r值的査詢表來(lái)完成上述教導(dǎo)。這樣，步驟S14 可以省略。同樣也支持其他不需要基于查詢表的實(shí)現(xiàn)方式。實(shí)現(xiàn)上述教導(dǎo)的其 他可能性可以借助于模糊邏輯的方法。也就是基于模糊邏輯理論將整體色差值
現(xiàn)在將聯(lián)系圖2解釋如上所述的本發(fā)明方法的具體實(shí)施，其中包括裝置1 ， 用于檢測(cè)在一系列圖像幀和適應(yīng)性濾波器6中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化。裝置1包 括一個(gè)差值發(fā)生器2，其適于計(jì)算分離圖像幀的像素值之間的像素值的差，其 中像素值包含了顏色信息，并且適于基于計(jì)算得到像素值的差提供色差值；還 包括一個(gè)鑒別器3，其根據(jù)色差值給出該計(jì)算得到的像素值差異對(duì)應(yīng)于噪聲還 是對(duì)應(yīng)于圖像內(nèi)容的指示。在圖2所示的應(yīng)用例中，指示從裝置1傳給適應(yīng)濾 波器6，濾波器6基于該指示濾除時(shí)域中的圖像幀。裝置1和適應(yīng)性濾波器6 的組合是用于一系列圖象中的時(shí)域噪聲抑制的裝置10。適應(yīng)性濾波器6可以是 例如一個(gè)遞歸濾波器。差戯生器2包括一個(gè)濾除像素值的低通濾波器4和一 個(gè)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換裝置5，用于將像素值信息從第一顏色空間表示轉(zhuǎn)換至悌二顏色空 間表示。差微生器2和鑒別器3適于執(zhí)行第一實(shí)施例中的方法。當(dāng)在步驟S12 中獲得的整體色差值很大概率上是由于噪聲引起的，則適應(yīng)性熗波器6的強(qiáng)度 相對(duì)較強(qiáng)，也就是說設(shè)想產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)高噪聲抑制。當(dāng)在步驟S12中獲得的整 體色差働艮大概率上是由于圖像內(nèi)容弓跑的，則適應(yīng)性、搶波器6的強(qiáng)度相對(duì)較 低，也就是說設(shè)想產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)低的噪聲抑制。
為了提供更加優(yōu)化的檢觀U運(yùn)動(dòng)和域場(chǎng)景變化的方法，可以在作出區(qū)分圖 像內(nèi)容和噪聲的決策時(shí)考慮光度或整體亮度信號(hào)的信息，例如YUV顏色空間 中的亮度信號(hào)。這可以在不同的位置中實(shí)現(xiàn)，例如，在結(jié)合步驟S10過程中， 或者在結(jié)合步驟S10之后在區(qū)分步驟S16之前，或者在區(qū)分步驟S16過程中， 或者在區(qū)分步驟S16之后在濾波步驟S18之前。隨后的第二至第四實(shí)施例中給 出對(duì)此的示例。其中第二到第四實(shí)施例的每一個(gè)都具有實(shí)施例一的所有特征， 省略對(duì)這對(duì)寺征的描述。
在第二實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)于步驟S8-l和S8-2色差值的差值還對(duì)亮度信號(hào)進(jìn) 4fi十算。從這個(gè)亮度差值得到會(huì)樹值，瓶著在步驟S12中與另兩個(gè)差值結(jié)合 得到整體色差值。這里可再用簡(jiǎn)單加運(yùn)算或者亞*的變量，例如fOT包括亮度 差值和色差值的平方和的根。
在第二實(shí)施例的具體實(shí)施中，差戯生器2適于計(jì)算亮度差值和亮度差值 的鄉(xiāng)樹值，并結(jié)合兩個(gè)色差值和亮度差,纏體色差值。
在第三實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)于步驟S8-l和S8-2的色差值的差值還另外對(duì)亮度 信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，并且在步驟S12中得到的整體色差值用該亮度差值的絕對(duì)值進(jìn) 行加權(quán)。其受到下列因素的影響。如果兩個(gè)時(shí)間相鄰的像素之間的亮度差大， 運(yùn)動(dòng)或者場(chǎng)景轉(zhuǎn)換的可能性就大。這樣，亮度差值就用于加權(quán)兩個(gè)時(shí)間相鄰的 像素間的整體色差值。如果亮度差值大，貝U色差值就被放大，如果亮度差值小， 則色差值就被削弱。因此，在下面的區(qū)分步驟中，分別作出偏向圖像內(nèi)容或者 噪聲的決策。如同用亮度差值的方式對(duì)色差值進(jìn)行加豐又一樣，也可以用整體色 差值的方式對(duì)亮度差值進(jìn)行加權(quán)。這種情況下，加權(quán)的亮度差值替代了 (加權(quán) 的)整體色差，這樣步驟S16基于加權(quán)的亮度差值。
在該第三實(shí)施例的具體實(shí)施中，差值發(fā)生器2適于計(jì)算亮度差值，亮度差 值的絕對(duì)值，并且還要適于將亮度差值的絕對(duì)值加權(quán)整體色差值或者將整體色 差働口權(quán)亮度差值的絕對(duì)值。
在第四實(shí)施例中，步驟S16中的決策結(jié)果coeffrolOT與相應(yīng)的結(jié)果coeff, 結(jié)合得到整體運(yùn)動(dòng)和/戯湯景變化檢測(cè)結(jié)果，其中結(jié)果coefif^^從基于亮度信息 的噪聲和圖像內(nèi)容之間的區(qū)分得到。這樣的結(jié)合可以通過例如將coeff^。r與 coefi^。r相乘得到。
該實(shí)施例的實(shí)際完成如圖3所示。圖2和圖3中相同的附圖標(biāo)記代表相同 的內(nèi)容，對(duì)它們的描述在此省略。在該實(shí)施例中，檢測(cè)運(yùn)動(dòng)禾口/或場(chǎng)景變化的裝 置更包括運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器7，由其提供coeff一的值。該裝置另外還包括結(jié)合器8， 由其結(jié)合coeff一t和coeff*的值以提供整體運(yùn)動(dòng)禾口/或場(chǎng)景檢測(cè)結(jié)果。
差值發(fā)生器2、鑒別器3、濾波器4、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器5、適應(yīng)性濾波器6、運(yùn) 動(dòng)檢測(cè)器7和結(jié)合器8可以禾,例如軟件，在可編程的處理器或者普通目的處 理器上，通過專用或硬有線連接分離或者集成電路或者它們的組合的方式實(shí) 現(xiàn)。組成部分2到8可以共享資源(例如普通目的，幀存儲(chǔ)器，總線)和不同
的中間計(jì)算結(jié)果(例如像素值差)。
雖然在實(shí)施例中^fip(吏用的是YUV， YCbCr， C正L*a*b和C正L*u*v顏 色空間，但是本發(fā)明也可以使用其它的顏色空間實(shí)施，包括例如RGB， HSV， HSL和HSB顏色空間。雖然已經(jīng)參照特定的實(shí)施例解釋了本發(fā)明，這只是一 種闡述的方式，且對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說，凡在隨后權(quán)利要求保護(hù)范圍之 內(nèi)所做的任何修改均是顯而易見的。
權(quán)利要求
1、用于檢測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的裝置，該裝置包括差值發(fā)生器，該差值發(fā)生器用于計(jì)算分離圖像幀像素值之間的像素值差，其中所述像素值包含了顏色信息，差值發(fā)生器根據(jù)計(jì)算得到的像素差值提供該色差值；和鑒別器，該鑒別器根據(jù)所述色差值給出該計(jì)算得到的所述像素值差對(duì)應(yīng)于噪聲還是對(duì)應(yīng)于圖像內(nèi)容的指示。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)稱或場(chǎng)景變 化的裝置，其中所述指示包括從上多于兩個(gè)的有序值中選出的至少一個(gè)指示值,其中第一 個(gè)極值表示計(jì)算得到的像素值差最可能由噪聲弓l起，第二個(gè)極值表示計(jì)算得到 的像素值差最可能由圖像內(nèi)容引起，在所述極值之間的一個(gè)值或一些值表示該 極ft^代表的含義之間的含義。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的用于檢測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)柳或 場(chǎng)景變化的裝置，其中所述指示包括從多于兩個(gè)的有序值中選出的至少一個(gè)指示值，其中為色差 值的絕對(duì)值相對(duì)高的選擇一個(gè)相對(duì)高值，為色差值的絕對(duì)值相對(duì)低的選擇一個(gè) 相對(duì)低值。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求中所述的用于檢測(cè)在一系列圖像幀 中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的裝置，其中所述差值發(fā)生器適于計(jì)算具有第一類顏色信息的像素值之間的第一類像素 值差，并計(jì)算具有不同的第二，色信息的像素值之間的第二類像素值差以及 計(jì)算結(jié)合的差值，其中所述結(jié)合的差值是第一類像素值差和第二類像素值差的 標(biāo)量結(jié)合，這樣由所述結(jié)合的差值給出所述色差值。
5、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求中所述的用于檢觀依一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/ 或場(chǎng)景變化的裝置，其中所,值發(fā)生器包含一個(gè)低通濾波器^61濾所述像素值。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于檢測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)稱或場(chǎng)景變 化的裝置，其中所述低通濾波器適于過濾空間域中的像素值。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5或6中所述的用于檢測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)秋或場(chǎng)景變化的裝置，其中所述低通濾波器的截止頻率與包括圖像幀的視頻信號(hào)的采樣率之間的比例在0.1到0.25的范圍內(nèi)。
8、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求中所述的用于檢湖贓一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的裝置，其中所述像素值對(duì)應(yīng)于可感知線性顏色空間的像素坐標(biāo)值。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8中所述的用于檢測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)種或場(chǎng)景變化的^S，其中所i^值發(fā)生器包括坐標(biāo)轉(zhuǎn)換裝置，該坐標(biāo)轉(zhuǎn)換裝置適于將像素值信息從 第一顏色空間表示轉(zhuǎn)換至'傑二顏色空間表示。
10、 根據(jù)J^任一權(quán)利要求中所述的用于檢測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的裝置，其中-所述鑒別^^于提供基于顏色恒定規(guī)則給出指示。
11 、根據(jù)上述任一權(quán)利要求中所述的用于檢測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的裝置，其中所^M值發(fā)生器適于計(jì)算亮度差值，其中所述亮度差值是分離圖像幀的像 素值之間的差，所述像素值包括亮度信息，其中所述鑒別器也適于基于所述亮 度信息提供所述指示。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11中所述的用于檢測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的裝置，其中所體值發(fā)生器適于用相應(yīng)的亮度差微對(duì)所述色差值進(jìn)行加權(quán)，其中所 述鑒別器適于基于所述加豐又后的色差值提供所述指示；或者所體值發(fā)生器適于用相應(yīng)的所述色差值艦所述亮錢值進(jìn)行加權(quán)，其 中所述鑒別器適于基于所述加權(quán)后的亮^M值提供所述指示。
13、 用于檢測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的方法，該方法包頓驟計(jì)算分離圖像幀像素值之間的像素值差，其中所述像素值包含了顏色信 根據(jù)計(jì)算得到的所述像素差值提供色差值，根據(jù)所述色差值給出該計(jì)算得至啲所述像素值差對(duì)應(yīng)于噪聲還是對(duì)應(yīng)于圖 像內(nèi)容的指示。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于檢測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的方法，其中所述指示包括從多于兩個(gè)的有序值中選出的至少一個(gè)指示值。其中第一個(gè) 極值^計(jì)算得到的像素值差最可能由噪聲弓l起，第二個(gè)極值表示計(jì)算得到的 像素值差最可能由圖像內(nèi)容引起，在所述極值之間的一個(gè)值或一些值表示該極 €^代表的含義之間的含義。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13或14中所述的用于檢測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的方法，其中所述指示包括從多于兩個(gè)的有序值中選出的至少一個(gè)指示值，其中為色差 值絕對(duì)值相對(duì)高的選擇一個(gè)相對(duì)高值，為色差值絕對(duì)值相對(duì)低的選擇一個(gè)相對(duì) 低值。
16、 根據(jù)權(quán)利要求13至15中的任一權(quán)利要求所述的用于檢觀贓一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的方法，其中^j^述計(jì)算像素f趕的步驟中，計(jì)算具有第一鄉(xiāng)色信息的像素值之間的 第一類像素值差，計(jì)算具有不同的第二類顏色信息的像素值之間的第二類像素值差；在提供色差值的步驟中計(jì)算結(jié)合的差值，其中所述結(jié)合的差值是第一類 像素值差和第二類像素值差的標(biāo)量結(jié)合，這樣所述結(jié)合的差值就表示所述色差 值。
17、 根據(jù)權(quán)利要求13至16中的任一權(quán)利要求所述的用于檢觀岐一系列圖 像幀中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的方法，該方法包括步驟4ra低通濾波器過濾空間域中的像素值。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17中所述的用于檢測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)禾n/或場(chǎng)景變化的方法，其中過濾在空間域中進(jìn)行。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17或18中所述的用于檢測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/^^景變化的方法，其中所述低通濾波器的截止頻率與構(gòu)成圖像幀的視頻信號(hào)的采樣率之間的比例 在0.1到0.25的范圍內(nèi)。
20、 根據(jù)權(quán)利要求13至19中任一權(quán)禾腰求所述的用于檢測(cè)在一系列圖像 幀中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的方法，其中所述像素值對(duì)應(yīng)于可感知線性顏色空間的像素坐標(biāo)值。
21、 根據(jù)權(quán)利要求13至20中的任一權(quán)利要求中所述的用于1t測(cè)在一系列 圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的方法，其中所述提供指示這一步驟基于顏色恒定規(guī)則。
22、 根據(jù)權(quán)利要求13至21中的任一權(quán)利要求中所述的用于檢測(cè)在一系列 圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/敬湯景變化的方法，包括步驟計(jì)算亮度差值，其中所述亮度差值是分離圖像幀的像素值之間的差，所述 像素值包括亮度信息，其中提供所述指示的步驟基于所述亮度差值。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22中所述的用于檢測(cè)在一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)稱或場(chǎng) 景變化的方法，包括步驟用相應(yīng)的亮度差值對(duì)所述色差值進(jìn)行加權(quán)，并且提供所述指示的步驟基于 所述加權(quán)后的色差值；或者用相應(yīng)的色差值對(duì)所述亮度差值進(jìn)行加權(quán)，并且提供所述指示的步驟基于 所述加權(quán)后的亮度差值。
24、 包含程萌言息的軟件產(chǎn)品，當(dāng)在信息鵬設(shè)備中執(zhí)行時(shí)，所述禾聘信 息能適于執(zhí)行權(quán)利要求13至23中的任一種方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、場(chǎng)景變化檢測(cè)以及時(shí)域降噪領(lǐng)域。尤其是，本發(fā)明提出一種設(shè)備、方法和一套軟件程序，用于檢測(cè)一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化。這種檢測(cè)一系列圖像幀中的運(yùn)動(dòng)和/或場(chǎng)景變化的裝置包括差值發(fā)生器適于計(jì)算分離圖像幀的像素值之間一個(gè)或多個(gè)的差，其中所述像素值包含了顏色信息；以及鑒別器根據(jù)一個(gè)或多個(gè)像素值差給出該計(jì)算得到的所述像素值差對(duì)應(yīng)著噪聲還是圖像內(nèi)容的指示。
文檔編號(hào)H04N5/14GK101188670SQ20071030516
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月14日
發(fā)明者克勞斯·齊默爾曼, 穆罕默德·希迪基, 雷志春 申請(qǐng)人:索尼德國(guó)有限責(zé)任公司