[發(fā)明專利]一種基于幀間差分與超像素分割的動目標檢測方法

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• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111862152A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 朱磊;蒙曉宇;王鑫;張博;潘楊
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/13;G06T7/90
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 弓長

1.一種基于幀間差分與超像素分割的動目標檢測方法,其特征在于，具體步驟按照以下步驟實施：

步驟1，輸入視頻幀序列，取連續(xù)的兩幀圖像第n幀和第n-1幀作為動目標檢測圖像，將所述動目標檢測圖像灰度化處理，然后中值濾波，得到濾波后的圖像f_n-1和圖像f_n；

步驟2，采用LSC超像素分割對圖像f_n進行超像素分割，找出圖像f_n每個超像素塊的信息；

步驟3，將步驟2的所得的圖像f_n的每個超像素塊的信息與圖像f_n-1進行差分處理，得到差分圖Dn(x,y)，對差分圖像閾值處理最終得到Dn’(x,y)；

步驟4，利用邊緣檢測中的canny算子檢測Dn’(x,y)，即目標區(qū)域。

2.如權利要求1所述的一種基于幀間差分與超像素分割的動目標檢測方法,其特征在于，所述步驟1具體按照以下步驟實施：

步驟1.1對連續(xù)的兩幀圖像第n幀圖像和第n-1幀圖像灰度化處理，使用加權平均法，將彩色像的R、G、B三分量以不同的權重進行加權平均，公式如下：

Gray＝0.114B(i,j)+0.587G(i,j)+0.299R(i,j) (1)

步驟1.2對灰度圖像做中值濾波處理，得到濾波圖像f_n和f_n-1。

3.如權利要求2所述的一種基于幀間差分與超像素分割方法，其特征在于，步驟2具體按照以下步驟實施：

步驟2.1，對圖像f_n進行LSC超像素分割，超像素塊數(shù)分為1000塊；

步驟2.2，找出步驟2.1所得的每一塊超像素塊的位置信息以及超像素塊像素點的個數(shù)；

步驟2.3，將步驟2.2所得的每個超像素塊中的像素點的個數(shù)進行求和；公式如下：

其中f_n(x,y)是LSC超像素分割法分割后的超像素塊內的像素點。

4.如權利要求3所述的一種基于幀間差分與超像素分割方法，其特征在于，所述步驟3具體按照以下步驟實施：

步驟3.1，將圖像f_n的每個超像素塊分別點乘圖像f_n-1幀圖像，得到圖像f_n-1的每個超像素塊；

步驟3.2，將圖像f_n的每個超像素塊信息與圖像f_n-1的每個超像素塊信息進行幀間差分法處理，得到差分圖像塊D_n(x,y)，公式如下：

其中a是LSC超像素分割的區(qū)域塊內總像素點的個數(shù)；

步驟3.3，對步驟3.2所得差分圖像D_n(x,y)閾值化處理，最終對所有閾值后的差分圖像求和；

步驟3.4，將步驟3.3得到的圖像進行數(shù)學形態(tài)學開運算處理；即得到目標區(qū)域。

5.如權利要求4所述的一種基于幀間差分與超像素分割方法，其特征在于，所述步驟4的主要步驟有：高斯模糊、計算梯度幅值和方向、非最大值抑制、雙閥值、滯后邊界跟蹤。

6.如權利要求3所所述的一種基于幀間差分與超像素分割方法，其特征在于，步驟3.4具體運算方式為：

其中SE為開運算的結構元素，B為二值圖像。

7.如權利要求3所所述的一種基于幀間差分與超像素分割方法，其特征在于，所述步驟3.3具體為：

步驟3.3.1，將圖像f_n與圖像f_n-1對應位置的區(qū)域塊進行差分處理，閾值設置為100，當閾值小于100時，視區(qū)域塊為背景，即對應的兩個區(qū)域塊中不存在運動目標；當區(qū)域塊大于100時，視區(qū)域塊為前景，即圖像f_n與圖像f_n-1的差異部分，具體操作如下：

其中h(x，y)是初始設置的變量，放置兩幀圖像的差異區(qū)域塊；threshold是設置的閾值；

步驟3.3.2，對步驟3.3.1閾值后處理的區(qū)域塊進行求和，公式如下：

其中b是LSC超像素分割的總區(qū)域塊的個數(shù)。