[發明專利]視頻中貨運列車車廂自動檢測方法

有效

• 申請號: 201310049861.4
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103077387A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 王飛躍;孔慶杰;熊剛;朱鳳華;周昰昱;李元濤
• 申請（專利權）人: 東莞中國科學院云計算產業技術創新與育成中心;中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種視頻中貨運列車車廂自動檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1，分割得到視頻每一幀圖像中列車車廂的運動前景；

步驟2，根據不同幀圖像中車廂邊界的變化，估計列車的行駛速度；

步驟3，根據所述列車的行駛速度對所述步驟1得到的列車車廂前景圖像進行拼接，得到所述列車車廂的全景圖像，完成視頻中對于列車車輛的自動檢測。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1進一步包括以下步驟：

步驟11，利用列車車廂所經過區域的像素值變化的周期性特征來檢測每一幀圖像中列車的運動區域；

步驟12，去除每一幀圖像中列車車廂間的背景區域；

步驟13，對于視頻中出現單層列車車廂的幀圖像進行檢測。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟11進一步包括以下步驟：

步驟111，記錄每一幀視頻圖像中每一個像素位置上的像素的灰度值，得到與每一幀視頻圖像對應的一個時間序列信號；

步驟112，對所述時間序列信號進行濾波，以去除其中的噪聲；

步驟113，對每一個經過濾波的時間序列信號進行快速傅立葉變換，得到每個時間序列信號的周期和功率譜；

步驟114，對于每一個時間序列信號只選擇功率最大的頻率作為其固有頻率，得到與每一幀視頻圖像對應的頻率圖像；

步驟115，計算所述頻率圖像像素值的直方圖；

步驟116，基于所述像素值的直方圖中的頻率值，利用閾值法得到每一幀圖像中列車所在的運動區域；

步驟117，對所述步驟116得到的列車所在的運動區域進行腐蝕和膨脹處理，將處理后的圖像的像素值累加映射到y軸上，得到準確的列車車廂區域。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟12進一步包括以下步驟：

步驟121，在所述視頻中截取一幀列車到來前的背景圖像，作為背景建模的參考圖像；

步驟122，根據所述步驟11得到的列車運動區域，在所述背景圖像中對應于所述列車運動區域的天空背景的位置處選擇一個矩形背景區域作為檢測窗；

步驟123，計算所述背景區域中背景的灰度直方圖；

步驟124，利用閾值法獲得所述背景區域的主要灰度范圍，作為背景模型，以實現對車廂間背景區域的檢測；

步驟125，將當前幀圖像中與所述背景區域位置相應區域中的像素的灰度值與所述主要灰度范圍進行比較，得到當前幀中屬于背景的區域；

步驟126，從當前幀圖像中去除檢測到的屬于背景的區域，得到當前幀圖像中的列車車廂區域；

步驟127，利用每一幀圖像中檢測到的車廂間的背景區域對所述步驟121中的背景圖像進行更新，重復所述步驟122-126，得到更為精準的當前幀圖像中的列車車廂區域。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟125中，在對灰度值進行比較之前，先用中值濾波器對當前幀進行濾波，來去除圖像中由攝像機產生的噪聲；且所述步驟125進一步包括對于當前幀圖像中屬于背景的像素區域進行腐蝕膨脹處理的步驟。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟127中，利用每一幀圖像中檢測到的車廂間的背景區域對所述步驟121中的背景圖像進行更新具體為：把在每一幀圖像中檢測到的車廂間的背景區域拼接起來，形成一副新的背景圖像。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟13進一步包括以下步驟：

步驟131，在視頻圖像中出現單層列車車廂的位置處設置一檢測窗，所述檢測窗的寬度與圖像的寬度一致，高度不超過單層列車車廂中最低車廂的高度；

步驟132，在所述檢測窗內對當前幀圖像進行減背景計算，即在檢測窗區域的原始圖像中將背景圖像減掉，只保留每一幀中的前景圖像，得到單層列車車廂的檢測結果。