第13章圖像處的表達(dá)、模型、顯示、格章節(jié)內(nèi)容章節(jié)內(nèi)容運(yùn)動(dòng)信息檢第13章圖像處 些概念和定義仍然保留外，為表示還需要一些新的概息，這也是使用的一個(gè)主要目的。針對(duì)含有運(yùn)動(dòng)信息的的特點(diǎn)，原來(lái)的圖象處理技術(shù)也需要相應(yīng)的推廣。13.1表達(dá)和格{首先要討論的表示或表達(dá)，以及的格式和顯示等13.1.1基1.表達(dá)函f(x,yt)t投影到圖象平面XY的3-D景物對(duì)彩象用函數(shù)f(x,y)來(lái)表示，則考慮灰度到彩色的擴(kuò)展，可用函數(shù)f(x,y,t)來(lái)表示。彩都應(yīng)該由3個(gè)函數(shù)（它們組成一個(gè)矢量函數(shù)）來(lái)表示，每個(gè)函數(shù)描述一個(gè)彩色分量。這種格式的稱(chēng)之為分量。(質(zhì)量較高，數(shù)據(jù)量大，用于專(zhuān)業(yè)設(shè)備)復(fù)合格式中的3個(gè)彩色信號(hào)被復(fù)用成一個(gè)單獨(dú)的信號(hào)?；?.彩色模YrRgGCBBYCRCBBYCRR由Y、CB、CR到R、G、B的反變換3.空間采樣4.顯可有兩種光柵掃描方式：13.1.1基逐行掃描：隔行掃描： 13.1.1基5.碼一秒鐘圖象所需的位數(shù)b（也稱(chēng)為碼率，單位是b/s），設(shè)幀數(shù)是L，空間分辨率M×N，幅度分bLMN的數(shù)據(jù)量也可由行數(shù)fy、每行樣本數(shù)fx和幀頻ft來(lái)定義。

fyft13.1.1基6.格實(shí)際應(yīng)用中有許多不同的格式，下表為一些常用的格13.1.213.1.2彩色電視制常用彩色電視制式NTSC(開(kāi)發(fā)，用于、YUV模Y代表亮度分量，U和V分別正比于色差BY和RY稱(chēng)為YIQ模在NTSC制系統(tǒng)中使比特?cái)?shù)可比I分量少，傳輸時(shí)Q分量的可比I分量窄。降低數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)分類(lèi)運(yùn)動(dòng)分類(lèi)和表{圖像可以記錄景物的運(yùn)動(dòng)情況，運(yùn)動(dòng)信息也是中特有的1.運(yùn)動(dòng)分前景運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在場(chǎng)景中的自身運(yùn)動(dòng)，又稱(chēng)為局部運(yùn)背景運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)分類(lèi)運(yùn)動(dòng)分類(lèi)和表2.將每個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量用（有起點(diǎn)）無(wú)箭頭3.運(yùn)動(dòng)矢量方向直方運(yùn)動(dòng)區(qū)域類(lèi)型直方4.運(yùn)動(dòng)軌跡表達(dá)了目標(biāo)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位置信國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)MPEG-7這種運(yùn)動(dòng)軌跡描述符有一系列關(guān)鍵點(diǎn)和一組在這些關(guān)鍵點(diǎn)間進(jìn)行插值的函數(shù)構(gòu)成。關(guān)鍵點(diǎn)用2-D或3-D坐標(biāo)空間中的水平方向軌跡，y(t)對(duì)應(yīng)垂直方向的軌跡，z(t)對(duì)應(yīng)深度方向的軌跡。A段零次函數(shù)：B段一次函數(shù)C段二次函數(shù)x(t)=x(t2)+v(t2)(tt2)+a(t2)(t13.3運(yùn)動(dòng)檢運(yùn)動(dòng)檢測(cè)是圖像處理中特有的，也是許多圖像處 利用圖像差的運(yùn)動(dòng)利用圖像差的運(yùn)動(dòng)檢 1.如果在圖像和被攝場(chǎng)景間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況下一設(shè)在兩個(gè)時(shí)刻ti和tj到兩幅圖象f(x,y,ti)和f(x,y,tj)，差圖像中為0的像素對(duì)應(yīng)后兩時(shí)刻間沒(méi)有發(fā)生變化的地差圖像中為1如：f(x,yti)f(x,ytj)是一個(gè)時(shí)刻ti和tj 似然比2.ADI(1)ADI中相鄰象素值間的梯度關(guān)系可用來(lái)估計(jì)目標(biāo)移動(dòng)(2)ADI中象素的個(gè)數(shù)（值）可幫助確定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的尺寸(3)ADI中包含了目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的全部歷史資料，有助于檢測(cè)利用圖像差的運(yùn)動(dòng)利用圖像差的運(yùn)動(dòng)檢(1)(2)(3)(1)正ADI13.3.2基于模型的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)模8頻率域運(yùn)頻率域運(yùn)動(dòng)檢借助變換把檢測(cè)轉(zhuǎn)到頻率域中進(jìn)優(yōu)點(diǎn)是可以分別處理平移、旋轉(zhuǎn)和尺度的變(1)對(duì)平移的檢根據(jù)變借助平移性變換相位角之考慮到變換的分離性，得d?x(u)和d?y(v)分別為f(x,y,tk)和f(x,y,tk+1)在X軸上和Y軸上投影的變換的相位角之差。由于相位角的不唯一性，在計(jì)算d?x(u)和d?y(v)時(shí)可采用下列方法，設(shè)dx的變化范圍滿(mǎn)足 2K為常數(shù)，Lx為X方向的像素個(gè)數(shù)dK

dxxL xK將f(x,y,tk)和f(x,y,tk+1)在X軸上和Y軸上投影的變換的相位角K(2)借助變換功率譜進(jìn)行圖象中的直線(xiàn)模式在功率譜中對(duì)應(yīng)過(guò)頻譜原點(diǎn)的直對(duì)f(x,y,tk)和f(x,y,tk+1)分別進(jìn)行變換，并計(jì)算他們?cè)赑k(u,v)和Pk+1(u,v)中分別搜索對(duì)應(yīng)的過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)模式，(3)圖象空間的尺度變化對(duì)應(yīng)變換域中頻率高低的變當(dāng)圖像空間中目標(biāo)的尺寸變大時(shí)，頻率域率譜的低頻1在Pk(u,v)，Pk+1(u,v)中分別搜索方向相同的直線(xiàn)模式和2將Lk投影到Pk+1(u,v)上，得到如果S1，表明目標(biāo)圖象尺寸增加了S倍如果S>1，表明目標(biāo)圖象尺寸減小了S倍13.4濾 13.4.1幀平均技2.無(wú)限脈沖響應(yīng)（IIR）濾波器{有更強(qiáng)的噪聲消除能，但一般會(huì)導(dǎo) 相位失真的發(fā)生13.4.213.4.2基于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)?.運(yùn)動(dòng)軌跡可用一個(gè)矢量函數(shù)M(t;x,yt0)fM(x,y,t)fM(xsxt,ysyt,0)f0(xsxt,ysyt)時(shí)空函數(shù)的變2.沿一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)軌跡的線(xiàn)性、空間不變?yōu)V波可表示為對(duì)上式進(jìn)行3-D變換，得到運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償濾波器的頻率動(dòng)補(bǔ)波情

斜線(xiàn)代表運(yùn)動(dòng)軌

3.假設(shè)在沿運(yùn)動(dòng)軌跡M(q;x,y,t)的路徑上，像素灰度的變化主要源于噪聲在時(shí)空域的采樣序列中對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡估計(jì)使用N幀圖來(lái)對(duì)第k幀圖進(jìn)行濾波在第k幀的(x,y)處估計(jì)離散運(yùn)動(dòng)軌跡M(l;x,y,它給出第k幀圖中(x,y)處象素對(duì)應(yīng)的第l圖中的坐確定了運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償濾波器的定義域后，可使用各種濾波方式進(jìn)行濾波4.時(shí)空自適應(yīng)線(xiàn)性最小均方誤差濾波時(shí)空自適應(yīng)的線(xiàn)性最小均方誤差(LMMSE)濾波可如下進(jìn)行在(x,y,t)處的像素估計(jì)值f(1)σ2(x,ytf估計(jì) 近時(shí)空均值，μg=f(2)時(shí)空信號(hào)的方差遠(yuǎn)大于噪聲方差時(shí)，σ2(x,y,t)>>σn2(x,y,t)，估計(jì)值 f5.自適應(yīng)平均濾自適應(yīng)平均(AWA)濾波在時(shí)空中沿運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算圖像值的一個(gè)平均。通過(guò)優(yōu)化一個(gè)準(zhǔn)則函數(shù)來(lái)確定權(quán)重，K(x,y,t)是歸一化常數(shù)消除勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)消除勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)模假設(shè)對(duì)在平面上勻速運(yùn)動(dòng)的景物一幅圖像f(x,y)，并設(shè)當(dāng)景物在平面上的勻速運(yùn)動(dòng)沿直線(xiàn)進(jìn)行時(shí)，x0(t)和y0(t)t的線(xiàn)性函數(shù)（且可從模糊中估計(jì)出來(lái)），式(13.4.21)中的積分可解析計(jì)算，模糊 移動(dòng)24個(gè)象 移動(dòng)40個(gè)象 預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)編編碼，目的是降低的碼率以減少量和加快在1.當(dāng)場(chǎng)景變化或景物運(yùn)動(dòng)或機(jī)的各種運(yùn)動(dòng)較快時(shí)，幀內(nèi)編碼，稱(chēng)為獨(dú)立幀，獨(dú)立幀在編中都不依賴(lài)于其也提供了一些使用方面的好處，方便隨機(jī)、簡(jiǎn)化編輯2.13.5預(yù)測(cè)編(1)I幀：每組的第一幀 幀內(nèi)編(2)P幀：同組的剩余幀，對(duì)它們進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼 13.5預(yù)測(cè)編3.用f(x,yt－1)來(lái)預(yù)測(cè)f(x,yt)稱(chēng)為前向預(yù)(dax,day)表示從t