一種確定無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種確定無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素的方法和裝置，用以解決現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法確定的前景像素中無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素，從而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)不準(zhǔn)確問(wèn)題；包括：確定當(dāng)前幀圖像中發(fā)生紋理信息變化的像素和待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中的未發(fā)生紋理信息變化的像素中的光照快變像素以及待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中未發(fā)生紋理信息變化且不是光照快變像素中的光照漸變像素；確定待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中發(fā)生紋理信息變化的像素中與對(duì)應(yīng)的背景圖像中的比較像素的相似度大于第一閾值的像素、光照快變像素中與對(duì)應(yīng)的背景圖像中的比較像素的相似度大于第四閾值的像素和光照漸變像素中與對(duì)應(yīng)的背景圖像中的比較像素的相似度大于第五閾值的像素為無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。
【專利說(shuō)明】一種確定無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能視頻內(nèi)容分析【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種確定無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)是智能視頻監(jiān)控技術(shù)的基礎(chǔ)，它對(duì)后續(xù)目標(biāo)分類、跟蹤和行為分析處理都非常重要。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)是為了去除背景，從圖像序列中把感興趣的運(yùn)動(dòng)區(qū)域提取出來(lái)。
[0003]目前，已經(jīng)有多種方法用于圖像的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)，如圖像序列的幀間差分法、背景減除法等。
[0004]圖像序列的幀間差分法是通過(guò)檢測(cè)相鄰兩幀圖像之間的灰度變化來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。具體做法為:將第k幀圖像的fk (x，y)與第k-1幀圖像f^O^y)做差分運(yùn)算，直接比較連續(xù)兩幅視頻圖像幀的不同；其中fk (X，y)為第k幀圖像中U，y)位置的像素的灰度值，其中fk-1 (x，y)為第k-1幀圖像中(x，y)位置的像素的灰度值。通過(guò)設(shè)定閾值T，得到
二值化差分圖像D(x，y):
【權(quán)利要求】
1.一種確定無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素的方法，其特征在于，包括: 針對(duì)當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中發(fā)生紋理信息變化的一個(gè)像素，確定該發(fā)生紋理信息變化的像素與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度，其中發(fā)生紋理信息變化的像素對(duì)應(yīng)的比較像素是位于背景圖像中、且與該發(fā)生紋理信息變化的像素所在的當(dāng)前幀圖像的位置相同的像素； 確定待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中發(fā)生紋理信息變化的像素中與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度大于第一閾值的所述發(fā)生紋理信息變化的像素為無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)下列步驟判斷像素是否發(fā)生紋理信息變化: 針對(duì)一個(gè)像素，判斷當(dāng)前幀圖像中的該像素基于鄰域的區(qū)域均值差與該像素的比較像素基于鄰域的區(qū)域均值差之比是否不大于第二閾值或者不小于第三閾值，其中，該像素的比較像素是位于當(dāng)前幀圖像之前的第N幀圖像中，且與該像素所在的當(dāng)前幀圖像的位置相同的像素；像素基于鄰域的區(qū)域均值差為該像素的灰度值與該像素鄰域的像素的灰度平均值之差的絕對(duì)值； 若是，確定該像素發(fā)生紋理信息變化；否則，確定該像素未發(fā)生紋理信息變化。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括: 判斷當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中未發(fā)生紋理信息變化的各個(gè)像素是否為光照快變像素； 針對(duì)一個(gè)光照快變像素，確定該光照快變像素與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度，其中光照快變像素對(duì)應(yīng)的比較像素是位于背景圖像中、且與該光照快變像素所在的當(dāng)前幀圖像的位置相同的像素；` 確定光照快變像素中與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度大于第四閾值的光照快變像素為無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該方法還包括: 判斷當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中未發(fā)生紋理信息變化、且不是光照快變像素的各個(gè)像素是否為光照漸變像素； 針對(duì)一個(gè)光照漸變像素，確定該光照漸變像素與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度，其中光照漸變像素對(duì)應(yīng)的比較像素是位于背景圖像中、且與該光照漸變像素所在的當(dāng)前幀圖像的位置相同的像素； 確定光照漸變像素中與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度大于第五閾值的光照漸變像素為無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括: 判斷當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中未發(fā)生紋理信息變化的各個(gè)像素是否為光照漸變像素； 針對(duì)一個(gè)光照漸變像素，確定該光照漸變像素與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度，其中光照漸變像素對(duì)應(yīng)的比較像素是位于背景圖像中、且與該光照漸變像素所在的當(dāng)前幀圖像的位置相同的像素； 確定光照漸變像素中與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度大于第五閾值的光照漸變像素為無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，該方法還包括: 判斷當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中未發(fā)生紋理信息變化、且不是光照漸變像素的各個(gè)像素是否為光照快變像素； 針對(duì)一個(gè)光照快變像素，確定該光照快變像素與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度，其中光照快變像素對(duì)應(yīng)的比較像素是位于背景圖像中、且與該光照快變像素所在的當(dāng)前幀圖像的位置相同的像素； 確定光照快變像素中與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度大于第四閾值的光照快變像素為無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。
7.如權(quán)利要求3或6所述的方法，其特征在于，根據(jù)下列步驟判斷像素是否為光照快變像素: 針對(duì)一個(gè)像素，從該像素的對(duì)應(yīng)像素中選擇兩個(gè)對(duì)應(yīng)像素，其中選擇的兩個(gè)對(duì)應(yīng)像素所在的圖像是任意相鄰的兩幀圖像，該像素的對(duì)應(yīng)像素是位于當(dāng)前幀圖像之前連續(xù)M幀圖像中的任意一幀圖像中、且與該像素所在的當(dāng)前幀圖像的位置相同的像素； 若所述選擇的兩個(gè)對(duì)應(yīng)像素的灰度值之差的絕對(duì)值均大于第六閾值，則確定該像素為光照快變像素；否則，確定該像素不是光照快變像素。
8.如權(quán)利要求4或 5所述的方法，其特征在于，根據(jù)下列步驟判斷像素是否為光照漸變的像素: 針對(duì)一個(gè)像素，若當(dāng)前幀圖像中的該像素的鄰域的像素的灰度平均值與該像素對(duì)應(yīng)的比較像素的鄰域的像素的灰度平均值之差的絕對(duì)值大于第七閾值，且該像素的灰度的梯度值與該像素對(duì)應(yīng)的比較像素的灰度的梯度值之差的絕對(duì)值小于第八閾值，則確定該像素為光照漸變像素，其中該像素對(duì)應(yīng)的比較像素是位于背景圖像中、且與該像素所在的當(dāng)前幀圖像的位置相同的像素，像素的梯度值是該像素的灰度的水平方向的梯度值與豎直方向的梯度值之和； 否則，確定該像素不是光照漸變像素。
9.如權(quán)利要求4或6所述的方法，其特征在于，該方法還包括: 根據(jù)當(dāng)前幀圖像中發(fā)生紋理信息變化的像素的個(gè)數(shù)、當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中光照快變的像素的個(gè)數(shù)以及當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中光照漸變的像素的個(gè)數(shù)，確定當(dāng)前場(chǎng)景的光照變化狀態(tài)； 根據(jù)光照變化狀態(tài)與背景圖像更新速度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為當(dāng)前場(chǎng)景設(shè)定相應(yīng)的背景圖像更新速度。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，確定當(dāng)前場(chǎng)景的光照變化狀態(tài)，包括: 若當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中光照快變像素的個(gè)數(shù)大于第九閾值，當(dāng)前場(chǎng)景的光照變化狀態(tài)為光照快變狀態(tài)； 若當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中光照快變像素的個(gè)數(shù)不大于第九閾值、且當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中光照漸變像素的個(gè)數(shù)大于第十閾值、且當(dāng)前幀圖像中紋理信息變化的像素的個(gè)數(shù)大于第十一閾值，當(dāng)前場(chǎng)景的光照變化狀態(tài)為光照突變狀態(tài)； 若當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中光照快變像素的個(gè)數(shù)不大于第九閾值、且當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中光照漸變像素的個(gè)數(shù)大于第十二閾值、且當(dāng)前幀圖像中紋理信息變化的像素的個(gè)數(shù)小于第十三閾值，則當(dāng)前場(chǎng)景的光照變化狀態(tài)為光照漸變狀態(tài)； 否則，當(dāng)前場(chǎng)景的光照穩(wěn)定狀態(tài)。
11.一種確定無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素的裝置，其特征在于，所述裝置包括確定模塊和確認(rèn)模塊； 所述確定模塊，用于針對(duì)當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中發(fā)生紋理信息變化的一個(gè)像素，確定該發(fā)生紋理信息變化的像素與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度，其中發(fā)生紋理信息變化的像素對(duì)應(yīng)的比較像素是位于背景圖像中、且與該發(fā)生紋理信息變化的像素所在的當(dāng)前幀圖像的位置相同的像素； 所述確認(rèn)模塊，用于確定待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中發(fā)生紋理信息變化的像素中與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度大于第一閾值的所述發(fā)生紋理信息變化的像素為無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于； 所述確定模塊，還用于針對(duì)一個(gè)像素，判斷當(dāng)前幀圖像中的該像素基于鄰域的區(qū)域均值差與該像素的比較像素基于鄰域的區(qū)域均值差之比是否不大于第二閾值或者不小于第三閾值，其中，該像素的比較像素是位于當(dāng)前幀圖像之前的第N幀圖像中，且與該像素所在的當(dāng)前幀圖像的位置相同的像素；像素基于鄰域的區(qū)域均值差為該像素的灰度值與該像素鄰域的像素的灰度平均值之差的絕對(duì)值；若是，確定該像素發(fā)生紋理信息變化；否則，確定該像素未發(fā)生紋理信息變化。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于； 所述確定模塊，還用于判斷當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中未發(fā)生紋理信息變化的各個(gè)像素是否為光照快變像素；并針對(duì)一個(gè)光照快變像素，確定該光照快變像素與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度，其中光照快變像素對(duì)應(yīng)的比較像素是位于背景圖像中、且與該光照快變像素所在的當(dāng)前幀圖像的位置相同的像素； 所述確認(rèn)模塊，還用于確定光照快變像素中與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度大于第四閾值的光照快變像素為無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于； 所述確定模塊，還用于判斷當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中未發(fā)生紋理信息變化、且不是光照快變像素的各個(gè)像素是否為光照漸變像素；并針對(duì)一個(gè)光照漸變像素，確定該光照漸變像素與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度，其中光照漸變像素對(duì)應(yīng)的比較像素是位于背景圖像中、且與該光照漸變像素所在的當(dāng)前幀圖像的位置相同的像素； 所述確認(rèn)模塊，還用于確定光照漸變像素中與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度大于第五閾值的光照漸變像素為無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。
15.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于； 所述確定模塊，還用于判斷當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中未發(fā)生紋理信息變化的各個(gè)像素是否為光照漸變像素；并針對(duì)一個(gè)光照漸變像素，確定該光照漸變像素與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度，其中光照漸變像素對(duì)應(yīng)的比較像素是位于背景圖像中、且與該光照漸變像素所在的當(dāng)前幀圖像的位置相同的像素； 所述確認(rèn)模塊，還用于確定光照漸變像素中與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度大于第五閾值的光照漸變像素為無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于；所述確定模塊，還用于判斷當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中未發(fā)生紋理信息變化、且不是光照漸變像素的各個(gè)像素是否為光照快變像素；并針對(duì)一個(gè)光照快變像素，確定該光照快變像素與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度，其中光照快變像素對(duì)應(yīng)的比較像素是位于背景圖像中、且與該光照快變像素所在的當(dāng)前幀圖像的位置相同的像素； 所述確認(rèn)模塊，還用于確定光照快變像素中與對(duì)應(yīng)的比較像素的相似度大于第四閾值的光照快變像素為無(wú)效運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。
17.如權(quán)利要求13或16所述的裝置，其特征在于； 所述確定模塊，還用于針對(duì)一個(gè)像素，從該像素的對(duì)應(yīng)像素中選擇兩個(gè)對(duì)應(yīng)像素，其中選擇的兩個(gè)對(duì)應(yīng)像素所在的圖像是任意相鄰的兩幀圖像，該像素的對(duì)應(yīng)像素是位于當(dāng)前幀圖像之前連續(xù)M幀圖像中的任意一幀圖像中、且與該像素所在的當(dāng)前幀圖像的位置相同的像素；若所述選擇的兩個(gè)對(duì)應(yīng)像素的灰度值之差的絕對(duì)值均大于第六閾值，則確定該像素為光照快變像素；否則，確定該像素不是光照快變像素。
18.如權(quán)利要求14或15所述的裝置，其特征在于； 所述確定模塊，還用于針對(duì)一個(gè)像素，若當(dāng)前幀圖像中的該像素的鄰域的像素的灰度平均值與該像素對(duì)應(yīng)的比較像素的鄰域的像素的灰度平均值之差的絕對(duì)值大于第七閾值，且該像素的灰度的梯度值與該像素對(duì)應(yīng)的比較像素的灰度的梯度值之差的絕對(duì)值小于第八閾值，則確定該像素為光照漸變像素，其中該像素對(duì)應(yīng)的比較像素是位于背景圖像中、且與該像素所在的當(dāng)前幀圖像的位置相同的像素，像素的梯度值是該像素的灰度的水平方向的梯度值與豎直方向的梯度值之和；否則，確定該像素不是光照漸變像素。
19.如權(quán)利要求14或16所述的裝置，其特征在于； 所述確認(rèn)模塊，還用于根據(jù)當(dāng)前幀圖像中發(fā)生紋理信息變化的像素的個(gè)數(shù)、當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中光照快變的像素的個(gè)數(shù)以及當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中光照漸變的像素的個(gè)數(shù)，確定當(dāng)前場(chǎng)景的光照變化狀態(tài)；并根據(jù)光照變化狀態(tài)與背景圖像更新速度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為當(dāng)前場(chǎng)景設(shè)定相應(yīng)的背景圖像更新速度。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述確認(rèn)模塊確定當(dāng)前場(chǎng)景的光照變化狀態(tài)，包括: 若當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中光照快變像素的個(gè)數(shù)大于第九閾值，當(dāng)前場(chǎng)景的光照變化狀態(tài)為光照快變狀態(tài)； 若當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中光照快變像素的個(gè)數(shù)不大于第九閾值、且當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中光照漸變像素的個(gè)數(shù)大于第十閾值、且當(dāng)前幀圖像中紋理信息變化的像素的個(gè)數(shù)大于第十一閾值，當(dāng)前場(chǎng)景的光照變化狀態(tài)為光照突變狀態(tài)； 若當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中光照快變像素的個(gè)數(shù)不大于第九閾值、且當(dāng)前幀圖像中的待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素中光照漸變像素的個(gè)數(shù)大于第十二閾值、且當(dāng)前幀圖像中紋理信息變化的像 素的個(gè)數(shù)小于第十三閾值，則當(dāng)前場(chǎng)景的光照變化狀態(tài)為光照漸變狀態(tài)； 否則，當(dāng)前場(chǎng)景的光照穩(wěn)定狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】G06T7/20GK103824307SQ201210466476
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月16日
【發(fā)明者】潘華東, 潘石柱, 吳良健, 孫莉, 周洪濤, 田建國(guó), 張興明, 傅利泉, 朱江明, 吳軍, 吳堅(jiān) 申請(qǐng)人:浙江大華技術(shù)股份有限公司