[發明專利]基于邊緣投影匹配的劇烈運動檢測方法

在審

• 申請號: 201710142311.5
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN107093186A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 柴智;李亞鵬
• 申請（專利權）人: 北京環境特性研究所
• 主分類號: G06T7/215
• 分類號: G06T7/215;G06T7/12;G06T7/136;G06T7/181;G06T7/194;G06T7/13
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙)11466
• 代理人: 黃啟行,張璐

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種基于邊緣投影匹配的劇烈運動檢測方法。

背景技術

運動目標是監控視頻中最值得關注的部分，也是視頻中信息量的主要來源。目標的運動特征與目標的屬性密切相關，運動的劇烈程度也會關聯著不同的行為。因此對運動目標的運動劇烈程度的評估和判別，就成為了識別圖像中異常行為的重要方法。

發明內容

針對上述現有技術存在的缺陷，本發明提供一種基于邊緣投影匹配的劇烈運動檢測方法，通過對運動目標邊緣信息進行投影，并在視頻圖像序列中比較投影信息的變化，實現對視頻中劇烈運動的快速和準確的評估。

本發明提供的基于邊緣投影匹配的劇烈運動檢測方法，其改進之處在于，對視頻進行運動目標檢測，獲取圖像分割處理后的視頻區域，并在所述視頻區域中進行邊緣提取，通過邊緣區域來顯示運動目標的信息；通過投影變換，將所述邊緣區域投影為水平和豎直方向的直方圖向量，在不同視頻幀之間進行向量匹配，評估所述運動目標變化程度，從而確定所述運動目標的運動劇烈程度。

優選的，所述檢測方法包括如下步驟：

(1)獲取視頻當前幀圖像，并標記；

(2)提取運動目標；

(3)計算分割閾值，確定分割圖像；

(4)進行所述運動目標的邊緣提?。?/p>

(5)對所述運動目標的邊緣進行水平方向投影和豎直方向投影，得到投影向量；

(6)將水平方向投影向量和豎直方向投影向量進行歸一化；

(7)計算相隔幀的投影向量差異；

(8)判斷所述投影向量差異是否大于閾值，是則進行下一步，否則輸出為無劇烈運動幀；

(9)累計判別變量；

(10)判斷單位時間內所述判別變量是否大于閾值，是則輸出為有劇烈運動，否則輸出為無劇烈運動。

較優選的，步驟(1)對圖像進行標記是指根據用戶設定提取感興趣矩形區域，記為ROI區域；

通過雙線性插值將所述ROI區域設置大小。

較優選的，步驟(2)采用背景差分方法提取運動目標，步驟如下：

1)計算前幀背景差分圖像矩陣和幀間差分圖像矩陣；

2)像素逐一更新幀間差分；

3)像素逐一更新前幀背景差分；

4)根據步驟2)和步驟3)，將所有像素進行更新；

5)計算當前幀的背景差分圖像，得到當前幀的背景差分圖像矩陣；

6)計算所述當前幀的背景差分圖像矩陣的均值和標準差。

較優選的，步驟1)計算前幀背景差分圖像矩陣和幀間差分圖像矩陣的步驟包括：

計算前幀背景差分圖像，公式為：

BD_k＝F_k-B_k-1

式中，BD_k為F_k與B_k-1差分圖像；F_k為當前幀圖像；B_k-1為前一幀對應背景圖像；k為幀號，k>0，當k＝1時，記為背景圖像B₁為第1幀圖像F₁；

計算幀間差分圖像，公式為：

FD_k＝|F_k-F_k-1|

式中，FD_k為F_k與F_k-1的差分的絕對值；F_k為當前幀圖像；F_k-1為前一幀圖像；

逐步進行像素差分，得到前幀背景差分圖像矩陣和幀間差分圖像矩陣。

較優選的，步驟2)像素逐一更新幀間差分的步驟如下：

像素坐標為(x,y)，比較幀間差分圖像FD_k(x,y)的像素值是否大于閾值FTh：

當FD_k(x,y)>FTh時，將當前像素更新量m_k(x,y)設置為0；

當FD_k(x,y)≤FTh時，根據更新系數k_k(x,y)設置更新量m_k(x,y)，公式為：

m_k(x,y)＝k_k(x,y)×BD_k(x,y)。

較優選的，步驟3)像素逐一更新前幀背景差分的步驟如下：