一种静止背景中折返运动目标的离散退化图像构造方法

摘要

一种静止背景中折返运动目标的离散退化图像构造方法属于一般的图像数据处理或产生领域中通过使用多于一幅图像的部分，尤其涉及一种离散运动模糊图像构造方法；该方法首先将目标图像的折返运动过程分为m段单向运动过程，并以目标图像边缘始终不超过静止背景图像边缘为前提，根据第i段单向运动过程目标图像运动n_i个像素的距离，构造出n_i个子图像fig_i,j(j=1,2,…,n_i)，并按照如下公式进行加权线性叠加：式中，w_i,j为加权系数，fig为构造出的离散退化图像；采用本发明的离散退化图像构造方法，不仅运算时间短，而且退化过程直观，便于理解，无需对图像再调整，同时对应真实场景，能够模拟占据部分视场的运动目标形成的运动模糊图像，且不会出现图像两侧信息相叠加的现象。

主权项

一种静止背景中折返运动目标的离散退化图像构造方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：a.在分辨率为M₁×N₁的静止背景图像中，存在分辨率为M₂×N₂的目标图像，其中，M₂＜M₁,N₂＜N₁，所述的目标图像的行与列分别平行静止背景图像的行与列；以目标图像边缘始终不超过静止背景图像边缘为前提，将目标图像折返运动过程分为m段单向运动过程，第i段单向运动过程中，其中，i＝1,2,…,m，根据分辨率为M₂×N₂的目标图像沿其行或列方向运动n_i个像素的距离，构造出n_i个子图像所述的步骤a中，静止背景图像为fig_background，目标图像为fig_object；其中，fig_background为M₁×N₁的矩阵，fig_object为M₂×N₂的矩阵；对应第i段单向运动过程的第1个子图像fig_i,1，目标图像fig_object的第1行第1列像素b_1,1位于静止背景图像fig_background的第xi1行第yi1列像素a_xi1,yi1位置，则对应第i段单向运动过程的第1个子图像fig_i,1为M₁×N₁的矩阵，并且fig_i,1(xi1:xi1+M₂‑1,yi1:yi1+N₂‑1)＝fig_object，fig_i,1的其余元素和fig_background对应位置元素相同；其中，xi1:xi1+M₂‑1表示第xi1行至第xi1+M₂‑1行，yi1:yi1+N₂‑1表示第yi1列至第yi1+N₂‑1列；对应第i段单向运动过程的第j个子图像fig_i,j，其中，1≤j≤n_i‑1，有fig_i,j(xij:xij+M₂‑1,yij:yij+N₂‑1)＝fig_object，fig_i,j的其余元素和fig_background对应位置元素相同；其中，xij:xij+M₂‑1表示第xij行至第xij+M₂‑1行，yij:yij+N₂‑1表示第yij列至第yij+N₂‑1列；如果目标图像fig_object向上运动，则对应第i段单向运动过程的第j+1个子图像fig_i,j+1为M₁×N₁的矩阵，并且fig_i,j+1(xij‑1:xij+M₂‑2,yij:yij+N₂‑1)＝fig_object，fig_i,j+1的其余元素和fig_background对应位置元素相同；其中，xij‑1:xij+M₂‑2表示第xij‑1行至第xij+M₂‑2行，yij:yij+N₂‑1表示第yij列至第yij+N₂‑1列；如果目标图像fig_object向下运动，则对应第i段单向运动过程的第j+1个子图像fig_i,j+1为M₁×N₁的矩阵，并且fig_i,j+1(xij+1:xij+M₂,yij:yij+N₂‑1)＝fig_object，fig_i,j+1的其余元素和fig_background对应位置元素相同；其中，xij+1:xij+M₂表示第xij+1行至第xij+M₂行，yij:yij+N₂‑1表示第yij列至第yij+N₂‑1列；如果目标图像fig_object向左运动，则对应第i段单向运动过程的第j+1个子图像fig_i,j+1为M₁×N₁的矩阵，并且fig_i,j+1(xij:xij+M₂‑1,yij‑1:yij+N₂‑2)＝fig_object，fig_i,j+1的其余元素和fig_background对应位置元素相同；其中，xij:xij+M₂‑1表示第xij行至第xij+M₂‑1行，yij‑1:yij+N₂‑2表示第yij‑1列至第yij+N₂‑2列；如果目标图像fig_object向右运动，则对应第i段单向运动过程的第j+1个子图像fig_i,j+1为M₁×N₁的矩阵，并且fig_i,j+1(xij:xij+M₂‑1,yij+1:yij+N₂)＝fig_object，fig_i,j+1的其余元素和fig_background对应位置元素相同；其中，xij:xij+M₂‑1表示第xij行至第xij+M₂‑1行，yij+1:yij+N₂表示第yij+1列至第yij+N₂列；当i≥2时，所述的对应第i段单向运动过程的第1个子图像fig_i,1与对应第i‑1段单向运动过程的第n_i‑1个子图像相等；b.将步骤a得到的n₁+n₂+…+n_m个子图像按照如下公式进行加权线性叠加：$\mathrm{fig}=\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}\underset{j=1}{\overset{n_i}{\Sigma }}{w}_{i,j}·{\mathrm{fig}}_{i,j}$式中，w_i,j为加权系数，fig为构造出的离散退化图像；所述的步骤b中，加权系数w_i,j之比表示为：$w_{\mathrm{1,1}}:w_{\mathrm{1,2}}:···:w_{i,j}:···:w_{m,n_m-1}:w_{m,n_m}=\frac{1}{v_{\mathrm{1,1}}}:\frac{1}{v_{\mathrm{1,2}}}:···:\frac{1}{v_{i,j}}:···:\frac{1}{v_{m,n_m-1}}:\frac{1}{v_{m,n_m}}$式中，v_i,j是对应第i段单向运动过程的第j个子图像fig_i,j对应的目标图像运动速度；c.将步骤b所得到的离散退化图像fig按照如下公式进行灰度值调整：fig_improve＝k·fig式中，k为调整系数，fig_improve为调整后的离散退化图像，所述的调整系数$k=1/\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}\underset{j=1}{\overset{n_i}{\Sigma }}{w}_{i,j}.$