[發明專利]一種對光照變化魯棒的運動目標檢測方法

無效

• 申請號: 201010199509.5
• 申請日: 2010-06-13
• 公開（公告）號: CN101860664A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 余勝生;孫偉平;陳小平;廖紅虹;李曉振;周敬利;郭紅星;陳加忠;代江華;向杰
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04N5/14
• 分類號: H04N5/14;G06T7/20
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種對光照變化魯棒的運動目標檢測方法，其特征在于，該方法包括下述步驟：

第1步：根據當前輸入圖像求取前景邊緣圖像，根據當前背景圖像求取背景邊緣圖像；

第2步：對獲取的前景邊緣圖像和背景邊緣圖像進行數學形態學濾波處理；

第3步：對第2步得到的濾波后的前景邊緣圖像和濾波后的背景邊緣圖像進行處理，分離前景與背景的邊緣，以分離得到的前景邊緣作為運動目標邊緣集；

第4步：對獲取的運動目標邊緣集進行后續處理，獲取運動目標的位置和大小，輸出運動目標圖像；

第5步：利用當前輸入圖像，更新當前背景圖像中除與運動目標相對應區域以外的區域，作為新的當前背景圖像。

2.根據權利要求1所述的運動目標檢測方法，其特征在于，

第3步包括下述過程：

(3.1)對濾波后的前景邊緣圖像從左至右，從上到下掃描每一個前景像素區域A，將前景像素區域A與其在背景邊緣圖像的對應位置且大小相等的像素區域A′進行“異或”處理，即：若前景像素區域A與其對應像素區域A′內的所有像素點的像素值均不相同，則將前景像素區域A的中心像素點的坐標保存下來；否則，不保存前景像素區域A中任何像素點的坐標；重復該過程，直到掃描完濾波后的前景邊緣圖像中所有的前景像素區域；

(3.2)按照步驟(3.1)的處理方式，對濾波后的背景邊緣圖像中的每一個前景像素區域進行處理；

(3.3)將步驟(3.1)和步驟(3.2)保存下來的所有像素點坐標當作運動目標邊緣集的前景像素點，獲取運動目標邊緣集。

3.根據權利要求1所述的運動目標檢測方法，其特征在于，

第2步的具體過程為：首先對獲取的前景邊緣圖像和背景邊緣圖像進行邊界跟蹤或邊緣點連接，以獲取閉合或近似閉合的邊緣圖，再采用數學形態學濾波消除噪聲邊緣像素點，同時將邊緣線上的每個邊緣像素點膨脹成一個半徑為r的前景像素區域，r的取值范圍為1至5個像素，輸出數學形態學濾波處理后的前景邊緣圖像和數學形態學濾波處理后的背景邊緣圖像。

4.根據權利要求1或2所述的運動目標檢測方法，其特征在于，第4步包括下述過程：

所述后續處理是指對獲取的運動目標邊緣集進行邊界跟蹤或邊緣點連接，以獲取閉合或近似閉合的邊緣子集，濾去不連接的邊緣點或邊緣線；

對上述處理后的運動目標邊緣集中每個閉合或近似閉合的邊緣子集，求取其質心和外接多邊形；當前輸入圖像中與處理后的運動目標邊緣集中的閉合或近似閉合邊緣子集的質心坐標相對應的像素坐標，就是當前輸入圖像中相應運動目標的質心坐標；當前輸入圖像中與處理后的運動目標邊緣集中的閉合或近似閉合邊緣子集外接多邊形的像素坐標相對應的像素坐標，就是當前輸入圖像中相應運動目標的外接多邊形的像素坐標；運動目標的質心和外接多邊形確定了運動目標的坐標位置和運動目標的大小，輸出運動目標圖像。

5.根據權利要求1或2所述的運動目標檢測方法，其特征在于，第5步包括下述過程：

根據輸出的運動目標圖像，在當前輸入的圖像中確定運動目標所在的像素區域；當前輸入圖像的運動目標所在的區域是屬于前景區域，即不可更新區域，該區域不可以用來更新背景；對于當前輸入圖像的前景區域以外的像素區域，以預先設定的更新速率α更新到當前背景圖像中相對應的像素區域，將更新后生成的背景圖像作為當前背景圖像；

更新公式如下：

f_B，k(x，y)＝α×f_k(x，y)+(1-α)×f_B，k(x，y)

其中，α為預先設定的更新速率，f_k(x，y)為當前輸入圖像的前景區域以外的像素區域，f_B，k(x，y)為當前背景圖像中與當前輸入圖像的前景區域以外的像素區域相對應的像素區域；當前背景圖像中對于與當前輸入圖像的前景區域相對應的像素區域不進行更新。