[發明專利]運動目標檢測方法及系統

有效

• 申請號: 200910077433.6
• 申請日: 2009-02-11
• 公開（公告）號: CN101739550A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 曾建平;王正
• 申請（專利權）人: 北京智安邦科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/60;G06T7/20
• 代理公司: 北京乾誠五洲知識產權代理有限責任公司 11042
• 代理人: 付曉青;楊玉榮

技術領域

本發明涉及視頻監控技術，特別是涉及一種智能視頻監控系統中 的運動目標的檢測方法及系統。

背景技術

常規的智能視頻監控技術都包括一個運動目標檢測技術。運動目 標檢測的目的是將視頻場景中的運動目標區域從背景中分割出來。由 于光照的變化、背景混亂運動的干擾、運動目標的影子、攝像機的抖 動以及運動目標的自遮擋和互遮擋現象的存在，給運動目標的正確檢 測帶來了極大的挑戰。而運動目標的檢測與分割影響著后期的跟蹤和 分類，因此成為智能視頻監控技術研究中的關鍵之一。

為了實現運動目標檢測，可以使用光流法。光流法檢測采用了目 標隨時間變化的光流特性，可以通過計算位移向量光流場來初始化目 標的輪廓，從而使基于輪廓的跟蹤算法有效地檢測和跟蹤目標。這種 方法的缺點是大多數光流計算方法相當復雜，且抗噪性能差，如果沒 有特別的硬件裝置，很難應用于場景圖像的實時性操作。

為了實現運動目標檢測，也可以使用幀間差分法。幀間差分法是 檢測相鄰兩幀圖像之間變化的最簡單方法，是直接比較兩幀圖像對象 像素點像素值的不同，然后通過閾值來提取場景圖像中的運動目標區 域。這種方法的缺點是一般不能完全提取所有相關的特征像素點，在 運動實體內部容易產生空洞現象，對基于區域的運動目標跟蹤的魯棒 性不強，而且無法檢測出靜止的車輛，對于運動目標的速度有所限制。

為了實現運動目標檢測，也可以使用背景差分法。背景差分法是 利用場景圖像中當前幀圖像減去背景圖像。由于動態背景下光線的變 化往往會引起背景的漸變，從而這種方法往往無法適應環境的變化。

綜上所述，目前迫切需要提出更為有效的運動目標檢測方案。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一個運動目標檢測方法及系 統，該方法解決了光照的變化、背景混亂運動的干擾、運動目標的影 子、攝像機的抖動以及運動目標的自遮擋和互遮擋現象的存在等帶來 的問題，實現了復雜場景下的運動目標檢測。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明提供了一種運動目標檢測方法，該方法包括如下步驟：

獲取視頻，獲取視頻內容以得到場景圖像，并建立背景模型；

預處理圖像，消除場景圖像對背景模型的影響；

標記區域，根據背景模型對場景圖像進行前景分割，并標記出連 通區域；

維護狀態，判定運動目標檢測系統當前所處的狀態，做出相應處 理，并且在必要時做異常檢測；

增強區域，使用陰影檢測、高亮檢測和樹濾波，剔除陰影、高亮 和樹葉擺動的虛假區域；

分裂與合并區域，使用背景模型提供的約束以及人和車模型的先 驗知識對區域進行合并和分裂處理，以解決目標過分割和目標相互遮 擋問題。

根據本發明，所述預處理圖像包括：濾波處理和全局運動補償； 其中，所述濾波處理包括：對圖像進行噪聲過濾處理、圖像平滑處理； 所述全局運動補償，是補償由于相機輕微擺動而引起的圖像全局運 動，在全局運動補償中，運動模型包括平移、旋轉、變焦。

通過下列公式計算前景所在的矩形區域周圍正負5個像素的區 域亮度差IDS，得到全局運動補償中圖像平移的距離Δx、Δy，公式 如下：