[發(fā)明專利]基于單目平臺(tái)的實(shí)時(shí)前景提取方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710537358.1
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107346547B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃飛;侯立民;謝建;田澤康;鄧卉;危明
• 申請（專利權(quán)）人: 易視騰科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/194;G06T7/181;G06T7/136
• 代理公司: 北京聯(lián)創(chuàng)佳為專利事務(wù)所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

本發(fā)明涉及一種基于單目平臺(tái)的實(shí)時(shí)前景提取平臺(tái)方法，包括以下步驟：獲取單目視頻幀序列圖像；圖像縮小，通過縮小圖像減小大部分計(jì)算量；利用序列幀統(tǒng)計(jì)方法提取目標(biāo)前景；利用均值濾波或者中值濾波等方式去掉孤立噪聲；用形態(tài)學(xué)的方法將斷裂的部位連接起來，得到每個(gè)目標(biāo)blob；對每個(gè)blob提取邊緣輪廓，去掉空洞；根據(jù)blob特性去除虛假目標(biāo)；利用特定的濾波器修補(bǔ)殘損邊緣；采用分塊更新策略進(jìn)行背景更新；對目標(biāo)前景的矢量邊緣進(jìn)行放大，得到原始分辨率前景矢量邊緣；消除因放大造成的鋸齒現(xiàn)象；將矢量邊緣內(nèi)部填充為前景色，其余為背景色，輸出原始分辨率大小的前景圖像。還提供了一種基于單目平臺(tái)的實(shí)時(shí)前景提取裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于單目平臺(tái)的實(shí)時(shí)前景提取方法和一種基于單目平臺(tái)的實(shí)時(shí)前景提取裝置。

背景技術(shù)

背景與前景都是相對的概念，以高速公路為例：有時(shí)我們對高速公路上來來往往的汽車感興趣，這時(shí)汽車是前景，而路面以及周圍的環(huán)境是背景；有時(shí)我們僅僅對闖入高速公路的行人感興趣，這時(shí)闖入者是前景，而包括汽車之類的其他東西又成了背景。

目前，基于PC機(jī)的圖像處理技術(shù)發(fā)展日趨成熟，但是由于PC機(jī)本身體積較大，便攜性較差，并且長時(shí)間運(yùn)行穩(wěn)定性較差，限制了應(yīng)用范圍；基于ARM嵌入式平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行圖像處理的技術(shù)，由于開發(fā)成本相對較低、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)被逐漸較多的應(yīng)用于圖像處理系統(tǒng)。

現(xiàn)有的前景提取的研究和應(yīng)用大致可以劃分為以下幾種技術(shù)手段：

(1)基于單幀圖像分割的方式：該方式是通過設(shè)置固定色彩的背景，然后利用圖像分割的方式提取圖像中的所有與背景區(qū)域，剩下的就是前景區(qū)域。該方法簡單，易于實(shí)現(xiàn)，在早期的電影背景替換中應(yīng)用較多。但使用前需要設(shè)置固定背景，限制了其使用范圍。

(2)基于多幀統(tǒng)計(jì)的方式：該方式是通過統(tǒng)計(jì)連續(xù)視頻幀序列，利用時(shí)域上的統(tǒng)計(jì)信息的方式提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，該方法較為穩(wěn)定，不受背景限制，在監(jiān)控等利用應(yīng)用較多。但該方法提取的是運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，當(dāng)不運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)提取不出來，且計(jì)算量相對較大。

(3)基于3D深度相機(jī)：代表技術(shù)為微軟的KINECT產(chǎn)品，其通過三維掃描設(shè)備，獲取操作者的動(dòng)態(tài)三維模型，因?yàn)槠涔ぷ髟?D空間，因而避免了2D空間中存在的顏色干擾、圖像分割等大量的難題。但是3D掃描設(shè)備體積較大，硬件成本較高，所需的運(yùn)算能力更高，因而難以集成并應(yīng)用到大眾化的智能終端如電視、手機(jī)等設(shè)備上。

對于基于ARM平臺(tái)的普通攝像頭2D圖像識別的技術(shù)，由于這種技術(shù)是基于普通攝像頭來實(shí)現(xiàn)的，因而也是最具有大規(guī)模應(yīng)用潛力的技術(shù)，但是該技術(shù)的缺點(diǎn)也非常明顯：

a)由于缺乏深度信息，周圍環(huán)境對前景目標(biāo)的提取造成了很大的影響。

b)普通的2D攝像頭對光線很敏感，光線的變化會(huì)改變單幀圖像的背景色彩，對背景分割造成很大的干擾，對于多幀統(tǒng)計(jì)會(huì)造成統(tǒng)計(jì)突變，造成誤檢。

c)由于ARM平臺(tái)的計(jì)算能力有限，圖像分辨率較大，算法要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)，對算法的效率是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

因而如何開發(fā)簡單快速而穩(wěn)定的前景提取算法，使其可以在低運(yùn)算能力的嵌入式平臺(tái)上得以應(yīng)用已成為目前急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有的前景提取識別算法硬件要求高，處理時(shí)間長，效率低不穩(wěn)定的問題，提出了一種基于單目平臺(tái)的實(shí)時(shí)前景提取方法，包括如下步驟：

S110獲取單目視頻幀序列圖像；

S120對所述視頻幀序列圖像進(jìn)行縮小處理，獲取縮小尺序列圖像；

S130根據(jù)所述縮小尺寸序列圖像，提取目標(biāo)前景圖像；

S140對所述目標(biāo)前景圖像進(jìn)行矢量邊緣放大處理，獲取原始分辨率的前景矢量邊緣；