[發明專利]一種并行流水線實現的點目標連通域實時標記與識別方法

有效

• 申請號: 200910090766.2
• 申請日: 2009-08-06
• 公開（公告）號: CN101727654A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 周平;劉越;王涌天;翁冬冬
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06T5/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 張利萍

1.一種并行流水線實現的點目標連通域實時標記與識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)對視頻圖像進行平滑濾波，使目標區域的邊緣毛刺得到削減；

(2)自適應閾值計算

①逐行掃描步驟(1)平滑濾波后的圖像中的每個像素，取所有像素灰度值中最大值和最小值之間的中間值作為迭代計算的初始閾值T；

②逐行掃描步驟(1)平滑濾波后的圖像中的每個像素，在掃描過程中，計算像素灰度值大于T的所有像素的平均灰度值m₁，計算像素灰度值小于T的所有像素的平均灰度值m₂，然后由m₁和m₂的均值得到一個新的閾值T_new；

③通過以下機制對自適應閾值計算終止與否進行決策，并且在決策的同時，保存此時的新閾值T_new，用以分割下一幀圖像；

如果新閾值T_new和T之差的絕對值大于或等于預設值ε，則新閾值T_new將做為下一幀圖像的初始閾值，對下一幀圖像進行相同的自適應閾值計算過程；

如果新閾值T_new和T之差的絕對值小于預設值ε，則自適應閾值計算結束；

(3)采用步驟(2)中保存的閾值T_new，對圖像進行分割，將目標從背景中提取出來；

(4)設計一個m×n的滑動窗口用以進行連通域標記，該滑動窗口的最下面一行的中間位置是當前像素的灰度值，當前像素的前面(n-1)/2個像素位置和上面(m-1)行的所有像素位置均為已經被標記過的像素被賦予的連通域標記結果，這些標記結果按從左到右，從上到下依次記為L₁至L_k其中k＝(m-1)*n+(n-1)/2，m和n的取值根據連通域設計精度需求確定；所述連通域標記過程如下：當某個當前像素被掃描時，會出現兩種情況：情況一，當前像素表示背景，則它被直接標記為零；情況二，當前像素表示目標，則依次掃描L₁至L_k，一旦探測到一個標記結果，則將該結果賦給當前像素；如果L₁至L_k位置均沒有有效的標記結果，則給當前像素賦予一個新的標記；

(5)步驟(4)完成之后，每個像素位置都被賦予了一個臨時標記；計算出目標的重心位置；將同一連通域中產生標記沖突的區域設置為等價連通域，得到每個目標連通域的最終標記；

(6)將上述步驟形成以下七個流水線，以并行的方式對圖像進行處理，實現對目標連通域的識別和標記：

流水線一：高斯濾波

流水線二：閾值初始值計算

流水線三：自適應閾值計算迭代更新過程

流水線四：圖像分割

流水線五：連通域標記

流水線六：重心提取

流水線七：標記和識別結果傳輸至上位機。

2.如權利要求1所述一種并行流水線實現的點目標連通域實時標記與識別方法，其特征在于，步驟(5)中計算目標重心位置的方法為，將同一連通域中的沖突標記區域的像素位置的帶灰度加權的坐標累加值進行再次累加，得到重心位置。