[發明專利]基于RGB-D圖像的前后景分離方法及其前后景分離裝置

有效

• 申請號: 201810085964.9
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108447060B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 王俊;劉佩林;鄒耀;應忍冬;葛昊
• 申請（專利權）人: 上海數跡智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/194
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 陳駿鍵

本發明公開的一種基于RGB?D圖像的前后景分離方法，包括以下步驟：1.對RGB?D圖像進行讀取，其中RGB?D圖像由RGB圖像和深度圖像構成；2.分別對RGB圖像和深度圖像進行背景掩碼矩陣計算，獲取RGB圖像和深度圖像的背景掩碼矩陣；3.將RGB圖像和深度圖像的背景掩碼矩陣進行融合和校準處理得到最終的背景掩碼矩陣，再根據融合校準后的背景掩碼矩陣獲取RGB?D圖像的最終的前景圖像。還公開了一種前后景分離裝置。本發明的有益效果在于：本發明結合RGB?D圖像中的RGB圖像和深度圖像，從而實現將RGB?D圖像的前后景圖像進行分離，克服了現有的前后景分離方法存在易受光照、環境等因素影響的缺點。

技術領域

本發明涉及前后景分離技術領域，尤其涉及一種基于RGB-D圖像的前后景分離方法及其前后景分離裝置。

背景技術

目標檢測是視覺跟蹤和行為識別等領域的核心問題，也是計算機視覺的重要研究方向。目前比較流行的目標檢測算法包括幀間運動估計方法，例如光流法和塊匹配法；幀間差分法，通過連續兩幀圖像差分分離前景目標；背景差分法，為背景構建模型，通過比較當前幀與背景模型來提取運動目標。其中，背景差分法是目前較為常用的運動目標檢測算法。

Vibe算法是2011年提出的一種背景建模算法，該算法采用領域像素來創建背景模型，通過比對背景模型和當前輸入像素值來檢測前景，具體可分為三個步驟：步驟1，初始化單幀圖像中每個像素點的背景模型；步驟2，對后續的圖像序進行前景目標分隔操作；步驟3，更新背景模型。這種方法是一種具有隨機性的非參數化背景差分算法，其具有初始化速度快、判斷過程簡單的優點。但也存在以下一些缺點：1、容易出現背景變化被識別為前景的情況；2、RGB圖像容易受到外界光照或環境的影響，從而影響分割精度；3、前景物體在初始幀中會被誤識別為背景模型。

為此，申請人進行了有益的探索和嘗試，找到了解決上述問題的辦法，下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產生的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一在于：針對現有技術的不足而提供一種避免出現背景變化被識別為前景的情況、改善前景物體在初始幀中被誤識別為背景模型的問題、提高前后景分離準確度的基于RGB-D圖像的前后景分離方法。

本發明所要解決的技術問題之二在于：提供一種實現上述基于RGB-D圖像的前后景分離方法的前后景分離裝置。

作為本發明第一方面的一種基于RGB-D圖像的前后景分離方法，包括以下步驟：

步驟S10，獲取需要進行前后景分離的RGB-D圖像，并對獲取到的RGB-D圖像進行讀取，其中所述RGB-D圖像由RGB圖像和深度圖像構成；

步驟S20，分別對所述RGB圖像和深度圖像進行背景掩碼矩陣計算，獲取所述RGB圖像和深度圖像的背景掩碼矩陣；

步驟S30，將所述RGB圖像和深度圖像的背景掩碼矩陣進行融合和校準處理得到最終的背景掩碼矩陣，再根據融合校準后的背景掩碼矩陣獲取所述RGB-D圖像的最終的前景圖像，從而實現將所述RGB-D圖像的前后景圖像進行分離。

在本發明的一個優選實施例中，在所述步驟S20中，對所述RGB-D圖像中的深度圖像進行背景掩碼矩陣計算，獲取深度圖像的背景掩碼矩陣，包括以下步驟：

步驟S211，計算固定數量的初始化深度圖的均值和方差；

步驟S212，找出深度圖中的靜止區域，即其方差小于門限的區域；

步驟S213，根據靜止區域更新深度圖的背景數據，并優先考慮遠距離的背景數據。

步驟S214，計算背景掩碼矩陣，背景掩碼矩陣是一個0-1二值矩陣，將步驟S213計算得到的背景區域設置為1，其余區域設置為0。