[發明專利]一種固定攝像下監控視頻環境中對運動污染物的檢測方法

有效

• 申請號: 202110307597.4
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112883924B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 金仙力;周摯
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06V20/52
• 分類號: G06V20/52;G06T7/00;G06T7/136;G06F17/16
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 牛莉莉

本發明公開了一種固定攝像下監控視頻環境中對運動污染物的檢測方法，包括背景更新算法、五幀差分法及構造改進算法，通過將五幀間差分法與背景差分法結合的方式，在兩種算法的優點和缺點上進行分析和對兩者的優點進行整合，使對運動目標的檢測具有多種算法的優點，且將各種算法的劣勢降低到最小。

技術領域

本發明涉及一種運動污染物的檢測方法，具體的說是一種固定攝像下監控視頻環境中對運動污染物的檢測方法，屬于計算機視覺技術領域。

背景技術

隨著各個地區城市化建設的腳步不斷加快，城市的公共衛、道路整潔、環境監測、公共交通等都是城市化建設的重要一環，市容市貌是一個城市城市化發展的最直接體現，也是智慧城市建設的重要環節，關系到城市居民的生活質量和幸福感。

目前的現狀是，城市道路污染的情況日漸成為人們生活中的一項重大問題，然而現有方式依然只是單純依靠人力去監測和識別，發現并清理道路污染，發現和清理的過程都是對人力物力的消耗，在一些情況下，污染物發現不及時，不僅影響道路環境，甚至造成嚴重的交通隱患，如高速公路中的道路污染，僅僅依靠人力去發現，一是對人的安全造成隱患，二是無法及時發現并清理，可能造成嚴重的交通事故。因此，需要依靠現代智能監控系統對道路環境進行實時檢測。

發明內容

針對現有道路污染物處理方式的不足之處，需要研究對路面的智能化監控技術，在不需要人為干預的情況下對監控區域的路面進行自動分析，做出及時的反應；為此，本發明提供一種固定攝像下監控視頻環境中對運動污染物的檢測方法。

本發明的技術方案如下：固定攝像下監控視頻環境中對運動污染物的檢測方法，包括背景更新算法、五幀差分法和構造改進算法，其中背景更新算法包括以下步驟：

步驟1-1：在原始視頻圖像中取出200幀作為建立背景模型的基礎，計算對應的像素差的絕對值，將背景模型中每一幀轉換為灰度圖形記為g1(x，y),200幀以后的圖像稱為預背景模型圖像，將預背景模型中每一幀轉換為灰度圖形記為g2(x，y)；

步驟1-2：閾值計算，假定視頻圖像是一個m乘n的矩陣，通過計算前200幀任意一幀的任意一行的灰度均值，記做G1_i(i＝1,2,3,…,M)，200幀后的任意一幀的任意一行的灰度均值，記做G2_i(i＝1,2,3,…,M)，通過以下公式計算閾值T：

T＝|G1_i-G2_i|(i＝1,2,3,…M)

步驟1-3：獲取激勵值，通過用200幀前的圖像點的灰度值與200幀后每一幀的對應位置的灰度值做差取絕對值獲取相差的程度，激勵值選擇如下列公式所示：

g1(i,j)是模型幀像素點的灰度值；

g2(i,j)是實際幀像素點的灰度值；k為激勵值。

進一步的，所述五幀差分法包括以下步驟：

步驟2-1：在視頻序列中選取連續的五幀圖像，在經過灰度化以及濾波等圖像預處理過程后獲得圖像f_k(x,y)x，y)，k是五個相鄰的數字；

步驟2-2：采用隔幀差分的方法，將第一幀f_k-2(x,y)與第三幀f_k(x,y)，第二幀f_k-1(x,y)與第三幀f_k(x,y)；將第三幀f_k(x,y)與第四幀f_k+1(x,y)，第三幀f_k(x,y)與第五幀f_k+2(x,y)分別進行差分處理，再經過預先設定的閾值分割為二值化圖像；