[發(fā)明專利]一種適用于監(jiān)控視頻前/背景分離的前景檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210513023.3
• 申請(qǐng)日: 2012-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN103034997B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭連松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京博創(chuàng)天盛科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/194
• 分類號(hào): G06T7/194;H04N7/18
• 代理公司: 杭州千克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司33246
• 代理人: 黎雙華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于視頻分析與處理技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及對(duì)監(jiān)控視頻的分析，具體的說是一種從監(jiān)控視頻的單帖畫面中檢測(cè)前景物件的方法。

背景技術(shù)

隨著數(shù)碼攝像技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻監(jiān)控作為一種安全防范手段被普遍且廣泛的應(yīng)用于日常及專業(yè)刑偵等領(lǐng)域。視頻監(jiān)控為安全防范等方面帶來(lái)不可替代的保障的同時(shí)，現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)過于簡(jiǎn)單，不便于查看視頻查看等不足亦漸漸體現(xiàn)出來(lái)。

采用現(xiàn)在常見的監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)需要查看監(jiān)控視頻時(shí)，必須人工完整查看整個(gè)視頻，而現(xiàn)實(shí)中，一般單位所布置的攝像監(jiān)控區(qū)域里，大部分時(shí)間里是無(wú)人經(jīng)過的，至于突發(fā)事件的發(fā)生與每天24小時(shí)的全天候錄像相比，更是極其短暫。查看監(jiān)控視頻時(shí)，其實(shí)大部分時(shí)間都是在觀看靜態(tài)背影畫面，雖然現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)都提供有快進(jìn)查看的功能。但仍然會(huì)消耗查看人員的大量時(shí)間，而且快進(jìn)是一種跳偵播放方式，快進(jìn)查看視頻，還存在錯(cuò)過重要畫面的可能。對(duì)監(jiān)控視頻進(jìn)行處理，從全天候監(jiān)控視頻中分離人物等移動(dòng)對(duì)象以供查看，成為用戶較為普遍一種需求。

在監(jiān)控視頻處理方面，基于高斯混合模型的視頻前、背景分離技術(shù)已日趨成熟，該技術(shù)假設(shè)視頻畫面中各像素的像素值符合高斯分布，通過組合多個(gè)高斯分布的方式建立視頻的高斯混合模型，并在此基礎(chǔ)上，取最能表達(dá)背景的一個(gè)或幾個(gè)分布，建立視頻的背景模型。然后將視頻畫面與背景模型做對(duì)比，以確定其中的前景像素，最后將其從背景中分離出來(lái)。但是，目前比較成熟的背景分離方法對(duì)監(jiān)控視頻中因監(jiān)控場(chǎng)景的光線變化引起的變動(dòng)像素、及前景物件的陰影所對(duì)應(yīng)的像素不具有識(shí)別能力，容易造成前景物件的誤判，或者前景邊界失真等問題。

近年，領(lǐng)域內(nèi)有提出一些從改進(jìn)高斯建模方法的角度來(lái)解決上述問題的思路，雖然有一定的效果，但對(duì)光影影響的處理上仍有不足，對(duì)前、背景分離的正確率及分離出來(lái)的前景畫面的效果都有著較大影響。對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，以提高動(dòng)態(tài)對(duì)象識(shí)別的準(zhǔn)確率，是很必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述技術(shù)現(xiàn)狀，提供一種適于用于監(jiān)控視頻前/背景分離的前景檢測(cè)方法，以較為有效的解決因光影影響而導(dǎo)致的前景誤判和前景邊界失真等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種適用于監(jiān)控視頻前/背景分離的前景檢測(cè)方法，該方法以已經(jīng)獲得監(jiān)控視頻的背景模型為前題，具體包括：

基于像素的分類步驟：針對(duì)被檢樣本，根據(jù)其各像素點(diǎn)與背景模型之間的色度坐標(biāo)差異的大小及亮度增益的大小，初步篩選出代表前景的像素；

基于區(qū)域的分類步驟：對(duì)初步篩選出的代表前景的像素，根據(jù)亮度增益進(jìn)行區(qū)域劃分，將亮度增益值相近的的相鄰像素劃為一個(gè)區(qū)域，根據(jù)區(qū)域內(nèi)各像素亮度增益值的平均值的大小，排除代表陰影的區(qū)域，將其它區(qū)域的像素統(tǒng)一判斷為代表前景的像素。

上述檢測(cè)方法，可具體分步描述為：

(1)針對(duì)被檢樣本，逐一像素分別計(jì)算各像素點(diǎn)的色度坐標(biāo)r_o、g_o、b_o與該像素點(diǎn)在背景模型中的色度坐標(biāo)r_b、g_b、b_b的差值d_r=|r_o-r_b|、d_g=|g_o-g_b|、d_b=|b_o-b_b|，以及亮度I的增益值gain=(I_o-I_b)/I_b，排除滿足式（1）所述條件的像素，記錄不滿足式（1）所述條件的像素作為初步的前景像素；

d_r＜y_r，d_g＜y_g，d_b＜y_b，|gain|＜y_gain （1）

式中，y_r、y_g、y_b、y_gain為闕值；

(2)對(duì)步驟(1)記錄的像素點(diǎn)根據(jù)各像素的亮度增益值gain進(jìn)行分區(qū)，將gain值相近的相鄰像素點(diǎn)分為一個(gè)區(qū)域，計(jì)算各區(qū)域內(nèi)各像素點(diǎn)色度坐標(biāo)的r分量和g分量的平均值和和背景模型中對(duì)應(yīng)該區(qū)域的色度坐標(biāo)的r分量和g分量的平均值和以及gain值的平均值，排除滿足式（2）所述條件的像素點(diǎn)，將不滿足式（2）所述條件的像素點(diǎn)，則記錄該像素，并判定當(dāng)前影格包含前景物件；