[發(fā)明專利]一種視頻靜態(tài)背景合成方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010673939.X
• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN111565286B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝天;華煒;馬也馳;李融
• 申請（專利權(quán)）人: 之江實驗室
• 主分類號: H04N5/272
• 分類號: H04N5/272
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 應(yīng)孔月

本發(fā)明公開了一種視頻靜態(tài)背景合成方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，該發(fā)明在常見的固定視角監(jiān)控視頻中獲取多幀圖像，通過簡單的物體標(biāo)記，剔除動態(tài)的和長時間靜止的前景物體，在每個像素位置合成多幀背景顏色，使合成的背景更真實更完整。本發(fā)明實現(xiàn)方法簡便，操作靈活，有效保證了靜態(tài)背景的合成質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種視頻靜態(tài)背景合成方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

靜態(tài)背景合成是計算機圖像處理的常用方法，往往服務(wù)于目標(biāo)提取，使感興趣的物體可以從靜態(tài)背景中分離?；谶@一原因，目前常用的背景合成技術(shù)并不強調(diào)背景的保真性和完整性，只需支持感興趣區(qū)域的目標(biāo)提取即可。而面向數(shù)字孿生、智慧交通等應(yīng)用時，真實背景的完整提取是靜態(tài)場景建模的重要條件?，F(xiàn)有的方法如均值法必然會在背景中留下車輛的殘影，而自適應(yīng)背景更新等基于幀間相關(guān)的方法無法應(yīng)對長時間堵車的路口，或大部分時間有車占據(jù)的停車位等區(qū)域，難以獲得完整的靜態(tài)背景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在提供一種視頻靜態(tài)背景合成方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，以解決部分前景物體長時間靜止造成難以獲得完整靜態(tài)背景的問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實施例所采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種視頻靜態(tài)背景合成方法，包括：

獲取步驟，從輸入視頻中獲取攝像機內(nèi)參和外參相同的K幀圖像；

標(biāo)記步驟，對K幀圖像中的每一幀圖像，標(biāo)識出在背景合成中不需要的物體所占據(jù)的區(qū)域R，并對屬于區(qū)域R的圖像像素給出剔除標(biāo)記；

第一判斷步驟，對每一個像素位置(u,v)，若K幀圖像中位于像素位置(u,v)處存在若干沒有剔除標(biāo)記的像素，則對這些像素的顏色進(jìn)行合成，得到顏色C，則最終輸出的背景合成圖像在像素位置(u,v)處的像素顏色等于顏色C；若K幀圖像中位于像素位置(u,v)處不存在沒有剔除標(biāo)記的像素，則記錄該像素位置(u,v)到集合U中；

第二判斷步驟，若集合U為空，則終止過程，輸出最終的背景合成圖像；若集合U不空，則從輸入視頻中額外獲取M幀圖像，M幀圖像的攝像機內(nèi)參和外參都與K幀圖像相同，標(biāo)識出在背景合成中不需要的物體所占據(jù)的區(qū)域R，并對屬于區(qū)域R的圖像像素給出剔除標(biāo)記；

第三判斷步驟，對集合U中記錄的每個像素位置(u,v)，若M幀圖像中位于像素位置(u,v)處存在若干沒有剔除標(biāo)記的像素，則從集合U中刪除像素位置(u,v)，并且對這些像素顏色進(jìn)行合成，得到顏色C，則最終輸出的背景合成圖像在像素位置(u,v)處的像素顏色等于顏色C；

循環(huán)終止步驟，若未到終止條件，則執(zhí)行第二判斷步驟，否則終止過程，輸出最終的背景合成圖像。

進(jìn)一步地，所述標(biāo)記步驟中，標(biāo)識出在背景合成中不需要的物體所占據(jù)的區(qū)域R時，先通過目標(biāo)識別算法進(jìn)行自動標(biāo)識，再對標(biāo)識的結(jié)果進(jìn)行人機交互修改。

進(jìn)一步地，所述第一判斷步驟和第三判斷步驟中，對像素顏色進(jìn)行合成時，采用下述三種方法中的一種來合成顏色：

（a）加權(quán)平均方法，對每個像素顏色設(shè)定一個大于等于零的權(quán)重系數(shù)，滿足所有權(quán)重系數(shù)之和等于一，則合成的顏色為每個像素顏色乘以其權(quán)重系數(shù)后的總和；

（b）聚類方法，對像素顏色進(jìn)行去噪處理，然后對去噪后的像素顏色做聚類處理，聚為2類，對比2個聚類中心所代表的像素顏色的明度，則合成的顏色為明度較高的聚類中心所代表的像素顏色；