[發明專利]時空變尺度運動目標檢測方法

有效

• 申請號: 201210594820.9
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103077536B
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 張天序;李高飛;張超;劉寬;魯斌
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.時空變尺度運動目標檢測方法，具體為：

(1)建立當前時刻t₀的幀圖像的半運動顯著性特征圖像m_f：

分別計算時刻t₀～t₀+r_t的圖像的反差圖像，進而分 別計算圖像與的反差圖像的半運動顯著性度量值；從 中找出最大半運動顯著性度量值，其對應的圖像與圖像的幀間 間隔記為次優幀間間隔通過計算圖像與的反差圖的灰度相 關性得到半運動顯著性特征圖像m_f；

所述反差圖像的計算方法為:

cf(x,y)=f(x,y)-μ(x,y)μ(x,y),]]>

其中，f(x,y)為原始圖像，μ(x,y)為像素點(x,y)鄰域內的灰度均值， 經過量化后的c_f(x,y)即為變換后的反差圖像；

(2)在半運動顯著性特征圖像m_f內提取運動感興趣區域：

將圖像m_f分為四個大小相同的子塊，確定各分塊是否滿足繼續 分塊條件；將符合繼續分塊條件的子塊按相同方式進一步劃分子塊， 依此類推，直到所有的子塊都不能被繼續劃分；所述繼續分塊條件為 子塊的長寬大于預定分塊閾值，并且子塊內的運動顯著性度量值也大 于預定顯著性閾值；

對于每一相鄰的半顯著性子塊，判斷其與其他相鄰子塊間的半運 動顯著性度量值的相似性，當相似性大于預設相似性閾值時將兩者合 并；假設當前子塊的半運動顯著性度量值為α,其周圍領域內一個子塊 的半運動顯著性度量值為β,這兩個子塊之間半運動顯著性度量值的 相似性計算方法如下：sim(α,β)=min(α,β)max(α,β);]]>

在合并后得到的M個子塊內提取連通的子塊得到M個運動感興 趣區域R_i，i＝1,2,...,M；

(3)計算各運動感興趣區域的最優幀間間隔：

計算圖像與的反差圖像內感興趣區域R_i的半運 動顯著性度量值；從中找出最大半運動顯著性度量值，其對應的圖像 與圖像的幀間間隔記為最優幀間間隔

(4)在感興趣區域內通過多幀累積差分增強感興趣區域：

增強感興趣區域dti(x,y)=dt-Δt~i,ti(x,y)×dt,t+Δt~ii(x,y),]]>

其中，dt-Δt~i,ti(x,y)=Σn=1Δt~i|ft(x,y)-ft-n(x,y)|/Δt~i,]]>

dt,t+Δt~ii(x,y)=Σn=1Δt~i|ft(x,y)-ft+n(x,y)|/Δt~i,]]>

(x,y)∈R_i；

(5)在各增強感興趣區域內進行OTSU閾值分割和形態學處理， 得到多個運動目標：

設檢查到的目標數量為N，每個目標用O_j(j＝1,2,...N)表示， 同時得到包圍目標O_j的最小外接矩形的長和寬O_j相對于 其局部背景的反差c_j，O_j所占區域Ω_i的形心位置坐標

計算每個運動目標的7維特征向量；對于某個目標O_j， 其中為包圍目標O_j的最小外接矩 形的長和寬；為O_j運動的表觀速度；c_j為O_j相對于其局部背 景的反差；為O_j所占區域Ω_i的形心位置坐標；c_j在步驟(5)中目標提取的過程中計算出來；

O_j的運動表觀速度可以如下計算：

uoj=xt0+Δt~-xt0Δt~j,]]>

voj=yt0+Δt~-yt0Δt~j,]]>

其中為目標O_j在t₀時刻的形心位置，為O_j在 時刻的形心位置,是t₀時刻目標的最優幀間間隔，目標的速 度等于時刻t₀到時刻的平均速度；

所述半運動顯著性度量值的計算方法為：

令兩幅圖像的反差圖像表示為和和 的半運動顯著性度量值的計算公式為：

valueR(cfs,cfe)=1-Σ(x,y)∈Rcfs(x,y)×cfe(x,y)Σ(x,y)∈R[cfs(x,y)]2Σ(x,y)∈R[cfe(x,y)]2,]]>

R表示圖像的所有像素點集。