[發(fā)明專利]基于深度的背景模型更新方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410283056.2
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN105225217B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬剛;王鑫;范圣印;王千;諸加丹
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社理光
• 主分類號: G06T7/194
• 分類號: G06T7/194
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 萬里晴

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及圖像處理領(lǐng)域，且更具體地，涉及基于深度的背景模型更新方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

背景建模(并由此進(jìn)行前景分割)在對象檢測和定位中十分重要。但是，在背景建模的過程中也存在一些干擾和擾動(dòng)。一個(gè)主要的因素是全局的或局部的光照改變包括但不限于辦公室區(qū)域內(nèi)控制作用的開關(guān)燈，暫時(shí)的燈泡遮擋，以及拉下/收起窗簾等，而這會(huì)導(dǎo)致虛假的前景像素。例如，在光照條件變亮的情況下，可能原本未被背景建模的區(qū)域由于光照增加而顯露出真實(shí)的背景，然而此時(shí)由于原本未被背景建模，因此可能將此新增的區(qū)域錯(cuò)誤地識別為前景像素，這樣就導(dǎo)致不僅背景模型仍然不正確、且導(dǎo)致錯(cuò)誤地識別了虛假的前景像素。

圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的由于光照情況突然變化而檢測的錯(cuò)誤的前景像素的示意圖。圖1顯示了當(dāng)光照變亮?xí)r出現(xiàn)大量虛假的前景像素。其中，第一列的RGB(Red(紅)、Green(綠)、Blue(藍(lán)))圖像，深度圖像和前景圖像是在較暗光照條件下獲得的，而第二列的RGB圖像，深度圖像和前景圖像是在較亮光照條件下獲得的。可以看到在左圖的圈中，幾乎沒有像素?fù)碛猩疃戎担@是因?yàn)檩^差的光照使物體表面的紋理難以分辨(或利用立體相機(jī)拍攝的左右圖不匹配)，因此將這些不能分辨的像素的深度值設(shè)置為0。在光線變亮以后，該圈內(nèi)的許多像素在紋理增強(qiáng)的條件下得以分辨而獲得了深度值。這樣，對于這些像素來說，在暗光照條件下建立的背景模型將不能與在較亮光照下獲取的深度值匹配，導(dǎo)致了許多如右下圖中所示的虛假前景像素。而這些虛假前景像素對于進(jìn)一步的檢測和跟蹤來說是有害的。

事實(shí)上，許多研究人員已經(jīng)提出一些在光照改變的條件下改進(jìn)背景建模的方法。但大部分方法是針對RGB圖像，以及光照緩慢變化的情形。但是并沒有針對深度圖像、尤其是光照劇烈變化(如開關(guān)等)的情形。因此，本發(fā)明旨在解決或緩解針對深度圖像的由光照劇烈變化引起的背景建模問題。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供一種基于深度的背景模型更新方法，包括：響應(yīng)于預(yù)定的背景更新條件發(fā)生，接收在預(yù)定的背景更新條件發(fā)生之后的一個(gè)或多個(gè)拍攝的深度圖像；根據(jù)原始背景模型，得到所述一個(gè)或多個(gè)拍攝的深度圖像中相比于在預(yù)定的背景更新條件發(fā)生時(shí)新增的前景圖像；針對新增的前景圖像中的前景像素，比較當(dāng)前的深度值和在預(yù)定的背景更新條件發(fā)生之前的深度值；如果當(dāng)前的深度值大于所述之前的深度值，則將當(dāng)前新增的前景像素更新到原始背景模型中作為更新后的背景模型。

根據(jù)本公開的另一個(gè)方面，提供一種基于深度的背景模型更新系統(tǒng)，包括：接收裝置，被配置為響應(yīng)于預(yù)定的背景更新條件發(fā)生，接收在預(yù)定的背景更新條件發(fā)生之后的一個(gè)或多個(gè)拍攝的深度圖像；得到裝置，被配置為根據(jù)原始背景模型，得到所述一個(gè)或多個(gè)拍攝的深度圖像中相比于在預(yù)定的背景更新條件發(fā)生時(shí)新增的前景圖像；比較裝置，被配置為針對新增的前景圖像中的前景像素，比較當(dāng)前的深度值和在預(yù)定的背景更新條件發(fā)生之前的深度值；更新裝置，被配置為如果當(dāng)前的深度值大于所述之前的深度值，則將當(dāng)前新增的前景像素更新到原始背景模型中作為更新后的背景模型。

附圖說明

圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的由于光照情況突然變化而檢測的錯(cuò)誤的前景像素的示意圖。

圖2示出了應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例的方法的硬件環(huán)境示例圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于深度的背景模型更新方法的流程圖。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的更具體的基于深度的背景模型更新方法的流程圖。

圖5示出了光照條件變化的亮度增加的示意圖。

圖6示出了真實(shí)的前景深度和真實(shí)的背景深度之間的關(guān)系。

圖7示出了在光照條件變化后的像素的深度值增加的示意圖。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于深度的背景模型更新系統(tǒng)的方框圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的具體實(shí)施例，在附圖中例示了本發(fā)明的例子。盡管將結(jié)合具體實(shí)施例描述本發(fā)明，但將理解，不是想要將本發(fā)明限于所述的實(shí)施例。相反，想要覆蓋由所附權(quán)利要求限定的在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)包括的變更、修改和等價(jià)物。應(yīng)注意，這里描述的方法步驟都可以由任何功能塊或功能布置來實(shí)現(xiàn)，且任何功能塊或功能布置可被實(shí)現(xiàn)為物理實(shí)體或邏輯實(shí)體、或者兩者的組合。

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。