[發(fā)明專利]一種基于3D圖像的背景過濾方法、裝置及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN111383340B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊效李;譚肇;楊浩
• 申請（專利權(quán)）人: 成都皓圖智能科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

本發(fā)明提供了一種基于3D場景的背景過濾方法、裝置、系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)。所述背景過濾方法包括：獲取3D場景的3D圖像數(shù)據(jù)；基于所述3D圖像數(shù)據(jù)和預(yù)定的背景過濾策略得到過濾背景后的3D圖像數(shù)據(jù)；其中，所述預(yù)定的背景過濾策略包括：基于所述3D場景的背景記錄建立的背景區(qū)域進(jìn)行背景過濾、基于所述3D場景中物體的幾何特征建立的背景區(qū)域進(jìn)行背景過濾、基于所述3D場景的在一定區(qū)域內(nèi)變化的物體建立的背景區(qū)域進(jìn)行背景過濾或基于對所述3D場景的深度學(xué)習(xí)建立的背景區(qū)域進(jìn)行背景過濾中的至少一個。根據(jù)本發(fā)明的方法、裝置、系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)完全實(shí)時的背景過濾，為后續(xù)圖像處理提供良好的基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種3D圖像的背景過濾。

背景技術(shù)

目前，圖像和視頻處理的傳統(tǒng)方法一般針對2D空間，2D空間的圖像背景過濾技術(shù)也相對成熟。傳統(tǒng)的圖像識別過程中，一般事先獲取或自動生成圖像背景，然后利用實(shí)時捕捉的圖像減去背景，獲得去除背景的圖像效果。對于上述事先獲取圖像背景，一般采集背景圖像進(jìn)行預(yù)處理；而對于自動生成圖像背景，現(xiàn)有的方法有：根據(jù)高斯混合模型提取前景后，進(jìn)行掩膜和位運(yùn)算，當(dāng)無交集后，前后幀圖像互相填充，實(shí)現(xiàn)背景生成；利用視頻序列中相鄰兩幀圖像之間的差異，跟蹤統(tǒng)計(jì)各個像素點(diǎn)亮度變化情況，漸進(jìn)地生成背景圖像，隨著環(huán)境的變化，將單個像素點(diǎn)與全部像素點(diǎn)的變化特征相結(jié)合，自動快速地更新背景圖像；還有背景差分法、幀差分法、光流場法等，但是以上所說的去除背景的方法，基本上都針對2D圖像，對于3D空間的圖像背景處理的相關(guān)方法較少。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，越來越多的3D圖像處理場合需要進(jìn)行圖像背景的過濾以減少噪聲的干擾，將2D空間的圖像背景過濾技術(shù)應(yīng)用到3D空間會導(dǎo)致3D圖像的背景過濾的準(zhǔn)確度不高，無法為后期的圖像處理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中存在針對3D圖像的背景過濾方法對背景的檢測不夠準(zhǔn)確，容易出現(xiàn)遺漏或誤算的問題。

發(fā)明內(nèi)容

考慮到上述問題而提出了本發(fā)明。

根據(jù)本發(fā)明一方面，提供了一種基于3D場景的背景過濾方法，所述背景過濾方法包括：

獲取3D場景的3D圖像數(shù)據(jù)；

基于所述3D圖像數(shù)據(jù)和預(yù)定的背景過濾策略得到過濾背景后的3D圖像數(shù)據(jù)；

其中，所述預(yù)定的背景過濾策略包括：基于所述3D場景的背景記錄建立的背景區(qū)域進(jìn)行背景過濾、基于所述3D場景中物體的幾何特征建立的背景區(qū)域進(jìn)行背景過濾、基于所述3D場景的在一定區(qū)域內(nèi)變化的物體建立的背景區(qū)域進(jìn)行背景過濾或基于對所述3D場景的深度學(xué)習(xí)建立的背景區(qū)域進(jìn)行背景過濾中的至少一個。

示例性地，所述進(jìn)行背景過濾包括：

計(jì)算所述3D圖像數(shù)據(jù)中的像素點(diǎn)與所述背景區(qū)域中的背景點(diǎn)的距離，并與背景閾值比較；

如果所述距離小于或等于所述背景閾值則確定所述像素點(diǎn)屬于背景點(diǎn)，消除所述屬于背景點(diǎn)的像素點(diǎn)。

示例性地，基于所述3D場景的背景記錄建立的背景區(qū)域包括：

獲取所述3D場景的3D背景圖像數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述3D背景圖像數(shù)據(jù)中的多幀圖像進(jìn)行疊加得到基于所述3D場景的背景記錄建立的背景模型。

示例性地，獲取所述3D場景的3D背景圖像數(shù)據(jù)可以包括：

采集所述3D場景的背景的深度圖像數(shù)據(jù)；

將所述背景的深度圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為空間坐標(biāo)系下的3D背景圖像數(shù)據(jù)。

示例性地，根據(jù)所述3D背景圖像數(shù)據(jù)中的多幀圖像進(jìn)行疊加包括：獲取基于所述3D背景圖像數(shù)據(jù)中的所有像素點(diǎn)信息；根據(jù)所述所有像素點(diǎn)信息擬合得到基于所述3D場景的背景記錄建立的背景模型。