[發明專利]監控視頻中的動態背景提取及前景物體檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201911065308.3
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN110852228B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 王連濤;鄧東
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G06V20/40
• 分類號: G06V20/40;G06V20/52;G06V10/25;G06V10/28;G06T5/00;G06T5/30;G06T7/194
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種監控視頻中的動態背景提取及前景物體檢測方法及系統，獲取第一幀的原始背景以及獲取待測幀；用待測幀減去背景幀得到處理幀；判定區別處理幀中的前景部分和背景部分；將所述背景部分更新到背景幀部分，從所述前景部分提取感興趣的部分；將背景中存在時間最久的像素點的值移出，移入最新判定為背景部分的像素點的值；通過多幀背景點共同提取背景幀的方法獲得背景。優點：本發明夠從有前景物體覆蓋的監控畫面中提取完整背景，以獲取可能被遮擋的標志，還能應對光線等因素不斷變化情況下的前景物體檢測。

技術領域

本發明涉及一種監控視頻中的動態背景提取及前景物體檢測方法及系統，屬于數字圖像處理技術領域。

背景技術

數字圖像處理廣泛應用于生活中的每一方面。但是要想獲得感興趣的物體的圖像，首先得將其從背景中分離出來，即將背景減除。背景減除建立在背景建模的基礎上。目前常用的背景建模技術主要是自適應背景更新和較為簡單的均值法獲取背景。這兩種方法，對于室外復雜環境的適應性比較差，對于一些特定的應用環境也不適用。如基于交通視頻流對背景道路進行建模的情況，對于自適應背景更新的方法，在路口長時間幾個小時都在堵車的情況下，這種方法不能獲得較好的背景。在戶外光線變化快的情況下，只有通過保存時間距離最近的像素點作為背景幀的相應像素點才能達到前景檢測中去除背景的目的。對于戶外的背景獲取，不僅需要獲取完整的沒有前景的靜止的物體，還需要得到較為完整的獲取到對于戶外不斷變化的光線而亮度不斷變化的靜止的物體。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有的背景建模技術僅能提供得到沒有前景物體的背景，但對于戶外多變光線情況下的效果不好的問題缺陷，提供一種監控視頻中的動態背景提取及前景物體檢測方法及系統，以適應在戶外情況下用數字圖像處理獲取前景的應用。

為解決上述技術問題，本發明提供一種監控視頻中的動態背景提取及前景物體檢測方法，獲取第一幀的原始背景以及獲取待測幀；用待測幀減去背景幀得到處理幀；判定區別處理幀中的前景部分和背景部分；將所述背景部分更新到背景幀部分，從所述前景部分提取感興趣的部分；將背景中存在時間最久的像素點的值移出，移入最新判定為背景部分的像素點的值；通過多幀背景點共同提取背景幀的方法獲得背景。

進一步的，采用均值法獲取背景幀，獲取的背景幀中的首幀背景中沒有前景物體或者有虛化的很淡的前景物體。

進一步的，將獲取的待測幀從rgb圖像轉換為灰度圖像以及用高斯濾波器濾波，然后再減去背景幀得到處理幀。

進一步的，采用矩陣相減的方式，用待測幀減去背景幀，相減后的絕對值大于預先設定的閾值就認定為前景部分，否則認定為背景部分。

進一步的，設定一個sum數組和count數組，通過sum數組保存每個像素點被認定為背景像素點的最新五到一百個值，通過count數組記錄每個像素點被保存的背景點的個數，通過back(x,y)＝sum(x,y)/count(x,y)獲取每一個背景點的像素值，其中x,y代表像素點的橫縱坐標，back(x,y)表示(x,y)像素點的當前背景值，count(x,y)表示(x,y)像素點在sum(x,y)中一共保存了多少個背景點的值，sum(x,y)表示(x,y)像素點保存了前count(x,y)個背景點的像素值的和。

一種監控視頻中的動態背景提取及前景物體檢測系統，包括數據獲取模塊、判定處理模塊、背景獲取模塊；

所述數據獲取模塊用于獲取第一幀的原始背景以及獲取待測幀；

所述判定處理模塊用于用待測幀減去背景幀得到處理幀，判定區別處理幀中的前景部分和背景部分，將所述背景部分更新到背景幀部分，從所述前景部分提取感興趣的部分；

所述背景獲取模塊用于將背景中存在時間最久的像素點的值移出，移入最新判定為背景部分的像素點的值，通過多幀背景點共同提取背景幀的方法獲得背景。