[發(fā)明專利]一種針對(duì)移動(dòng)攝像機(jī)的背景減除方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310002984.2
• 申請(qǐng)日: 2013-01-04
• 公開（公告）號(hào): CN103077520A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周泓;楊思思;陳益如
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/20
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

1.一種針對(duì)移動(dòng)攝像機(jī)的背景減除方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

（1）用移動(dòng)的視頻監(jiān)控?cái)z像頭采集環(huán)境圖像與含有前景目標(biāo)的圖像；

（2）將步驟1中得到的第一幀環(huán)境圖像作為初始背景圖像，對(duì)初始背景圖像中每個(gè)像素進(jìn)行單高斯分布建模，得到背景模型；利用KLT（Kanade-Lucas-Tomasi）方法從背景模型得到可信度較高的背景特征點(diǎn)，然后在當(dāng)前視頻幀圖像中找到這些背景特征點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。利用二者之間的關(guān)系得到攝像機(jī)的變換模型H，實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)估計(jì)；

（3）將步驟2中得到的背景模型與當(dāng)前視頻幀圖像進(jìn)行高斯差分濾波；再將經(jīng)過高斯差分濾波后的背景模型與步驟2的攝像機(jī)的變換模型H相乘后，通過圖像卷繞實(shí)現(xiàn)當(dāng)前視頻幀圖像重疊區(qū)與新增區(qū)劃分；

（4）在步驟3得到的重疊區(qū)，分別標(biāo)記前景像素與背景像素，實(shí)現(xiàn)前景目標(biāo)的提取并得到背景區(qū)域；

（5）將步驟3中新增區(qū)與步驟4中得到的背景區(qū)域，直接用來構(gòu)建并更新背景模型；

（6）后處理：對(duì)經(jīng)過步驟1-5處理后的視頻幀圖像進(jìn)行閾值化、形態(tài)學(xué)處理等獲得前景目標(biāo)二值圖像；

（7）輸出每幀輸入視頻圖像對(duì)應(yīng)的只包含運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的二值圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對(duì)移動(dòng)攝像機(jī)的背景減除方法，其特征在于，所述步驟2中，背景特征點(diǎn)的提取是利用KLT算子。首先計(jì)算背景圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的σ矩陣的特征值λ₁λ₂，如果min(λ₁λ₂)>T則該點(diǎn)為有效特征點(diǎn)。σ矩陣定義為：

σ=IxIxIxIxIyIxIyIy;]]>

其中I_x為一階x方向?qū)?shù)，I_y為一階y方向?qū)?shù)；T為閾值。

在當(dāng)前視頻幀圖像中找到這些背景特征點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是通過基于圓形模板匹配搜索法來完成特征點(diǎn)匹配。

攝像機(jī)的變換模型H表示攝像機(jī)的自運(yùn)動(dòng)，它描述了背景模型與當(dāng)前視頻幀圖像之間的關(guān)系，公式如下：

[X₁??X₂…]=H[X₁′??X₂′…]；

其中X_i=(x_i?y_i?1)^T表示背景模型上第i個(gè)特征點(diǎn)，X_i′＝(x′_i?y_i′?1)^T表示在當(dāng)前視頻幀圖像上與背景模型上第i個(gè)特征點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)，x_i,y_i,x_i′與y_i′分別表示特征點(diǎn)在背景模型與當(dāng)前視頻幀圖像中的位置。