[發明專利]動態照明場景的圖像背景減除

有效

• 申請號: 201810343015.6
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108734684B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 布魯諾·希里·賈勒斯·科斯塔;瑪德琳·J·吳
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T7/194
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 張濤

描述了非常適用于自主駕駛場景的背景減除方法和設備。該方法包括通過基于在不同照明條件下拍攝的多幅基線圖像由正態模型構建正態背景圖像來減小照度影響。通過從場景圖像中按照像素(即，逐個像素地)減除正態背景圖像來獲得減除圖像。場景圖像可包含一個或多個前景對象。通過突出顯示強度超過了正態模型中的預定標準偏差的減除圖像中的像素來識別前景對象。可選擇地利用照度不變色彩空間變換算法來進一步減小不同照度影響。

技術領域

本發明大體上涉及圖像背景減除和前景對象的識別，并且尤其是涉及可靠背景減除的照度影響的減小。

背景技術

在許多自主駕駛場景中，穩健并且可靠的背景減除對于識別和跟蹤對象是非常重要的。根據背景是靜態還是動態，有很多種識別場景中的前景對象(或外來對象)的方法。例如，利用全局閾值的簡單幀間差分法可以揭示靜態背景中的外來對象，但是不會感應到違反靜態背景減除的基本假設的現象(例如，具有靜態無噪聲背景的精確固定的攝像機)。在現實生活場景中，照度可能會發生變化(逐漸或突然)，背景可能包含移動對象(例如，陰影區域變化、風吹動樹木)，以及攝像機可能會抖動等。現有的背景減除技術應對不同照明條件的能力差，從而導致在照明條件明顯不同于參考照度時錯誤地識別前景對象。用于識別留在車輛中的對象的背景減除的特定應用是對共乘/叫車服務的車輛內部監測，在這種情況下，車輛內部的照明條件在例如車輛地板這樣的位置24小時內可能會有很大不同。

發明內容

根據本發明，提供一種方法，包括：

接收包含背景和所關注的一個或多個前景對象的場景圖像；

從正態模型投影正態背景圖像，其中正態背景圖像包含背景，但不包含一個或多個前景對象；

通過從場景圖像中按照像素減除正態背景圖像來生成減除圖像；以及

基于預定標準偏差閾值來突出顯示減除圖像中的多個像素。

根據本發明的一個實施例，正態背景圖像包括多個背景像素，并且正態模型包括與正態背景圖像中的背景像素中的每個背景像素相關的像素強度數據的相應平均值和標準偏差。

根據本發明的一個實施例，方法進一步包括：

基于分別在多種照明條件下拍攝到的多幅基線圖像來構建正態模型，其中每一幅基線圖像包含背景，但不包含一個或多個前景對象。

根據本發明的一個實施例，構建正態模型包括：

確定多組背景像素的像素強度數據，每組背景像素構成基線圖像中的相應基線圖像；

獲得背景像素中的每個背景像素的像素強度數據的平均值；以及

獲得背景像素中的每個背景像素的像素強度數據的標準偏差。

根據本發明的一個實施例，基于預定標準偏差閾值來突出顯示減除圖像中的像素包括：突出顯示像素的相應像素強度數據超過了預定標準偏差閾值的減除圖像中的像素。

根據本發明的一個實施例，接收場景圖像包括：評估場景圖像的照明條件以便投影正態背景圖像以及確定預定標準偏差閾值。

根據本發明，提供一種方法，包括：

接收包含背景和所關注的一個或多個前景對象的場景圖像；

從正態模型投影正態背景圖像，其中正態背景圖像包含背景，但沒有一個或多個前景對象；

利用照度不變色彩空間變換算法將場景圖像轉換成第一照度不變圖像；

利用照度不變色彩空間變換算法將正態背景圖像轉換成第二照度不變圖像；

通過從場景圖像中按照像素減除正態背景圖像來生成第一減除圖像；