[發明專利]一種高性能的帶權標準差背景建模方法

在審

• 申請號: 202011303043.9
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112233137A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 吳彥學;楊志天;任維
• 申請（專利權）人: 成都寰蓉光電科技有限公司
• 主分類號: G06T7/194
• 分類號: G06T7/194;G06K9/62
• 代理公司: 成都東唐智宏專利代理事務所(普通合伙) 51261
• 代理人: 羅言剛

1.一種高性能的帶權標準差背景建模方法，其特征在于：包含5個步驟，分別是顏色空間轉化步驟，帶權均值計算步驟，帶權標準差圖計算步驟，二值化步驟，ROI計算步驟；所述顏色空間轉化步驟將RGB圖像轉化為Gray圖像，并利用CUDA技術進行加速；所述帶權均值計算步驟對相鄰k幀Gray圖像進行加權平均，并利用CUDA技術進行加速；所述帶權標準差圖計算步驟結合相鄰k幀Gray圖像和帶權均值圖計算得到標準差圖，利用CUDA技術進行加速；所述二值化步驟采用硬分割算法，并利用CUDA技術進行加速。

2.如權利要求1所述的高性能的帶權標準差背景建模方法，其特征在于：讀取待處理視頻序列的信息，利用CUDA技術將RGB圖像轉化為Gray圖像。

3.如權利要求1所述的高性能的帶權標準差背景建模方法，其特征在于：利用CUDA技術計算相鄰k幀Gray圖像的帶權均值，設第i-k+1,i-k+2,...,i幀Gray圖像分別為F_i-k+1,F_i-k+2,...,F_i，對應的權重分別為w_i-k+1,w_i-k+2,...,w_i。第i幀圖像的帶權均值圖M_i計算公式如下：

其中k是一個正整數常數，由用戶設定，含義是所記憶的前序幀數。權重w_i-k+j由以下公式給出：

4.如權利要求1所述的高性能的帶權標準差背景建模方法，其特征在于：利用CUDA技術結合相鄰k幀Gray圖像F_i-k+1,F_i-k+2,...,F_i和帶權均值圖M_i來計算帶權標準差圖S_i，其計算公式如下：

5.如權利要求1所述的高性能的帶權標準差背景建模方法，其特征在于：利用CUDA技術對帶權標準差圖S_i進行二值化，得到第i幀圖像的前景mask_i，計算公式如下:

其中T是一個用戶給定的閾值。

6.如權利要求1所述的高性能的帶權標準差背景建模方法，其算法偽代碼如下：

算法1高性能帶權標準差背景建模算法

輸入：背景序列I＝[I₁,...,I_n]，圖像的寬度和高度(w,h)，需記憶的前序幀數k，分割閾值T。

輸出：前景mask序列[mask₁,...,mask_n]。

(1)初始化一個空的圖像E_w×h

(2)初始化一個空的mask序列[mask₁,...,mask_n]

(3)初始化一個空的視頻序列P＝[P₁,...,P_k-1]

(4)初始化權重序列

(5)(CUDA)將圖像I_i的每一個RGB像素點轉化為Gray值，得到F_i

(6)i←1

(7)while i＜k do

(8)P_i←F_i

(9)mask_i←E

(10)i←i+1

(11)end while

(12)while i≤n do

(13)

(14)

(15)for j←2 to k-1do

(16)P_j-1←P_j

(17)end for

(18)P_k-1←F_i

(19)i←i+1

(20)end while

(21)return[mask₁,...,mask_n]。