PCB自动光学检测数字图像处理技术中的运动补偿

运动补偿是通过先前的局部图像来预测、补偿当前的局部图像，它是减少帧序列冗余信息的有效方法。运动补偿分为全局运动补偿和分块运动补偿两类，动补偿是一种描述相邻帧（相邻在这里表示在编码关系上相邻，在播放顺序上两帧未必相邻）差别的方法，具体来说是描述前面一帧（相邻在这里表示在编码关系上的前面，在播放顺序上未必在当前帧前面）的每个小块怎样移动到当前帧中的某个位置去。这种方法经常被视频压缩/视频编解码器用来减少视频序列中的空域冗余。它也可以用来进行去交织的操作。一个视频序列包含一定数量的图片——通常称为帧。相邻的图片通常很相似，也就是说，包含了很多冗余。使用运动补偿的目的是通过消除这种冗余，来提高压缩比。进而对运动进行补偿。

1.全局运动补偿

运动模型基本上就是反映摄像机的各种运动，包括平移，旋转，变焦等等。这种模型特别适合对没有运动物体的静止场景的编码。全局运动补偿有下面的一些优点：该模型仅仅使用少数的参数对全局的运行进行描述，参数所占用的码率基本上可以忽略不计。该方法不对帧进行分区编码，这避免了分区造成的块效应。在时间方向的一条直线的点如果在空间方向具有相等的间隔，就对应了在实际空间中连续移动的点。其他的运动估计算法通常会在时间方向引入非连续性。但是，缺点是如果场景中有运动物体的话，全局运动补偿就不足以表示了。这时候应该选用其他的方法。(www.xing528.com)

2.分块运动补偿

每帧被分为若干像素块（在大多数视频编码标准，如MPEG中，是分为16×16的像素块）。从参考帧的某个位置的等大小的块对当前块进行预测，预测的过程中只有平移，平移的大小被称为运动矢量。对分块运动补偿来说，运动矢量是模型的必要参数，必须一起编码加入码流中。由于运动矢量之间并不是独立的（例如属于同一个运动物体的相邻两块通常运动的相关性很大），通常使用差分编码来降低码率。这意味着在相邻的运动矢量编码之前对它们作差，只对差分的部分进行编码。使用熵编码对运动矢量的成分进行编码可以进一步消除运动矢量的统计冗余（通常运动矢量的差分集中于0矢量附近）。运动矢量的值可以是非整数的，此时的运动补偿被称为亚像素精度的运动补偿。这是通过对参考帧像素值进行亚像素级插值，而后进行运动补偿做到的。最简单的亚像素精度运动补偿使用半像素精度，也有使用1/4像素和1/8像素精度的运动补偿算法。更高的亚像素精度可以提高运动补偿的精确度，但是大量的插值操作大大增加了计算复杂度。