[發明專利]一種前景目標檢測的IP核及方法

在審

• 申請號: 201410793059.0
• 申請日: 2014-12-20
• 公開（公告）號: CN104519240A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 程樹英;鄭柏春;林培杰;章杰;賴松林;陳志聰;吳麗君
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H04N5/14
• 分類號: H04N5/14;G06T7/00;G06T7/20
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種前景目標檢測IP核，其特征在于：包括坐標生成電路、灰度生成電路、幀緩存電路、LBP生成電路、靜止幀計數電路、背景緩存電路、前景判定電路、邊框內前景像素塊計數器、邊框坐標寄存器、邊框顏色寄存器及圖像疊加電路；

所述坐標生成點電路根據視頻的行場同步信號實時生成當前處理像素塊的坐標，并將生成的像素塊的坐標傳送到邊框內前景像素塊計數器內；

所述灰度生成電路將視頻信號中的RGB信號實時轉化為灰度信號，所述灰度生成電路的第一輸出端接LBP生成電路的輸入端，所述灰度生成電路的第二輸出端接所述靜止幀計數電路的一輸入端，所述灰度生成電路的第三輸出端接幀緩存電路的輸入端；

所述LBP生成電路的第一輸出端接所述前景判定電路的第一輸入端，所述LBP生成電路的第二輸出端接所述背景緩存電路的第一輸入端；

所述LBP生成電路根據所述灰度生成電路生成灰度信號生成各個像素塊的LBP值，該LBP值緩存在背景緩存電路中；

所述幀緩存電路的輸出端接所述靜止幀計數電路的另一輸入端；

所述靜止幀計數電路的輸出端接背景緩存電路的另一輸入端，所述靜止幀計數電路用于判斷當前幀是否為靜止幀，并對靜止幀進行計數；

所述背景緩存電路的輸出端接前景判斷電路的另一輸入端；

所述前景判斷電路的輸出端接所述邊框內前景像素塊計數器的第一輸入端，所述前景判斷電路用于判斷當前像素塊是否為前景；

所述邊框內前景像素塊計數器的第二輸入端接所述坐標生成點電路的輸出，其第三輸入端接所述邊框坐標寄存器的一輸出端，其輸出端接圖像疊加電路的第一輸入端；

所述圖像疊加電路的第二輸入端接邊框坐標寄存器的另一輸出端，其第三輸入端接所述邊框顏色寄存器的輸出端，其第四輸入端接視頻信號中的RGB輸入信號，所述圖像疊加電路根據邊框坐標寄存器和邊框顏色寄存器前景像素塊的個數，在每一幀原始圖像上疊加邊框圖像，若邊框內前景像素塊不超過閾值，邊框不閃爍，若邊框內前景像素塊超過閾值，邊框以閃爍的方式報警。

2.根據權利要求1所述的前景目標檢測IP核，其特征在于：所述靜止幀計數電路采用幀間差分法，將當前幀灰度信號和上一幀灰度信號進行對比，判斷當前幀是否為靜止幀，并對靜止幀進行計數，若連續出現的靜止幀數大于規定值，所述的靜止幀計數電路會將所述背景緩存模塊的寫使能信號拉高一幀的時間，并用當前幀的LBP值替換掉背景緩存中原有的LBP值。

3.根據權利要求1所述的前景目標檢測IP核，其特征在于：所述IP核以像素塊為單位進行判別，判別各個像素塊屬于前景還是背景；所述每個像素塊是由畫面上N×N個相鄰像素組成的，N為大于1的自然數。

4.一種基于權利要求1所述的前目標檢測IP核的前景目標檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S01：所述灰度生成電路依照時間順序依次根據圖像的RGB信號計算出圖像各個像素的灰度信號，LBP生成電路根據各個像素塊內像素的灰度信號，生成各個像素塊的LBP值，并將生成的LBP值緩存在背景緩存電路中，將第一幀圖像作為背景幀；

步驟S02：從視頻第二幀圖像開始，所述前景判定電路將當前像素塊的LBP值和所述背景緩存電路中存儲的背景幀中對應位置的LBP值進行對比，判斷當前像素塊是否為前景，同時所述坐標生成電路根據行場同步信號生成當前像素塊的坐標，并將生成的像素塊的坐標傳送到邊框內前景像素塊計數器內；

步驟S03：邊框內前景像素塊計數器根據前景判定電路對當前像素塊的判定結果、坐標生成電路生成的當前像素塊的坐標以及邊框坐標寄存器中存儲的邊框坐標，統計出各個邊框內的前景像素塊個數；

步驟S04：所述圖像疊加電路根據邊框坐標寄存器、邊框顏色寄存器以及各個邊框內前景像素塊的個數，在每一幀原始圖像上疊加邊框圖像，若邊框內前景像素塊沒超過閾值，邊框不閃爍，若邊框內前景像素塊超過閾值，邊框以閃爍的方式報警。

5.根據權利要求4所述的前景目標檢測方法，其特征在于：還包括以下步驟：所述靜止幀計數電路將灰度生成電路生成的當前像素的灰度值和幀緩存中存儲的上一幀圖像的灰度值進行對比，根據幀間差分法判斷當前幀是否有運動目標，若連續M幀都未檢測到運動目標，靜止幀計數電路會將背景緩存電路寫使能控制信號拉高一幀時間，然后拉低，背景緩存中存儲的背景幀的LBP值會在背景緩存寫使能控制信號拉高一幀的時間內被當前幀的LBP值替換，實現背景的更新，M為自然數。

6.根據權利要求4所述的前景目標檢測方法，其特征在于：所述前景目標檢測方法以像素塊為單位進行判別，判別各個像素塊屬于前景還是背景；所述每個像素塊是由畫面上N×N個相鄰像素組成的，N為大于1的自然數。