[發(fā)明專利]一種基于橢圓檢測(cè)的快速圓形目標(biāo)定位視頻處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110688402.5
• 申請(qǐng)日: 2021-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN113362390B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜百崗;仝少聰;郭鈞;周圣文;李益兵;彭兆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/73
• 分類號(hào): G06T7/73;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/246;G06T5/00;G06T5/40
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 姜婷

本發(fā)明涉及一種基于橢圓檢測(cè)的快速圓形目標(biāo)定位視頻處理方法，該方法包括：獲取包括橢圓目標(biāo)的當(dāng)前視頻幀圖像；對(duì)所述當(dāng)前視頻幀圖像進(jìn)行多種圖像處理，確定邊緣二值圖，并擬合出至少一個(gè)待選橢圓；根據(jù)所述至少一個(gè)待選橢圓、所述邊緣二值圖和對(duì)應(yīng)的多個(gè)前幀視頻幀圖像的對(duì)比結(jié)果，確定最佳橢圓，并根據(jù)所述最佳橢圓對(duì)所述當(dāng)前視頻幀圖像進(jìn)行透視裁切，合成視頻輸出。本發(fā)明運(yùn)用橢圓檢測(cè)，在復(fù)雜背景下較為精準(zhǔn)定位到橢圓位置，同時(shí)基于多個(gè)前幀視頻幀圖像的對(duì)比結(jié)果，加入運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)，更精準(zhǔn)定位橢圓目標(biāo)所在位置，防止目標(biāo)橢圓的定位不準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器視覺技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于橢圓檢測(cè)的快速圓形目標(biāo)定位視頻處理方法。

背景技術(shù)

快速定位橢圓目標(biāo)對(duì)象技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景十分廣泛，依靠這些技術(shù)可較為精確確定目標(biāo)物所在范圍。為進(jìn)一步處理做了良好的基礎(chǔ)。目前基于橢圓目標(biāo)圖像的快速定位的方法常與機(jī)器學(xué)習(xí)或者Hog+SVM相結(jié)合，通過大量的樣本集來訓(xùn)練出合適的訓(xùn)練集保存以投入使用。存在很大的局限性，如對(duì)于任何檢測(cè)物體需要有大量的樣本集用以訓(xùn)練出合適的訓(xùn)練集，對(duì)于大多簡(jiǎn)單特征物體也需要建立在此類復(fù)雜操作中才能得到滿意效果。同時(shí)，對(duì)于不同的物體其適用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不一，還要對(duì)部分特征的物體進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整適配。代碼繁雜，不符合快速處理的要求。因此，研究一種快捷且準(zhǔn)確的橢圓目標(biāo)識(shí)別方法是當(dāng)前需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要提供一種基于橢圓檢測(cè)的快速圓形目標(biāo)定位視頻處理方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中橢圓目標(biāo)識(shí)別算法復(fù)雜且不準(zhǔn)確的問題。

本發(fā)明提供一種基于橢圓檢測(cè)的快速圓形目標(biāo)定位視頻處理方法，包括：

獲取包括橢圓目標(biāo)的當(dāng)前視頻幀圖像；

對(duì)所述當(dāng)前視頻幀圖像進(jìn)行多種圖像處理，確定邊緣二值圖，并擬合出至少一個(gè)待選橢圓；

根據(jù)所述至少一個(gè)待選橢圓、所述邊緣二值圖和對(duì)應(yīng)的多個(gè)前幀視頻幀圖像的對(duì)比結(jié)果，確定最佳橢圓，并根據(jù)所述最佳橢圓對(duì)所述當(dāng)前視頻幀圖像進(jìn)行透視裁切，合成視頻輸出。

進(jìn)一步地，所述對(duì)所述當(dāng)前視頻幀圖像進(jìn)行多種圖像處理，確定邊緣二值圖包括：

將所述當(dāng)前視頻幀圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖，并依次采用高斯平滑濾波、雙邊濾波、直方圖均衡進(jìn)行處理；

采用Canny邊緣檢測(cè)算法進(jìn)行梯度計(jì)算，區(qū)分出圖像邊緣；

將滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)的像素值設(shè)為對(duì)應(yīng)的固定值，其他像素點(diǎn)的像素值置為0，確定所述邊緣二值圖。

進(jìn)一步地，所述并擬合出至少一個(gè)待選橢圓包括：

利用邊緣查找，將所述當(dāng)前視頻幀圖像中可能存在的輪廓找出，確定多個(gè)連續(xù)點(diǎn)區(qū)域；

基于二分法，將所述多個(gè)連續(xù)點(diǎn)區(qū)域?qū)?yīng)的預(yù)設(shè)數(shù)目的點(diǎn)坐標(biāo)帶入橢圓表達(dá)式，分別對(duì)所述多個(gè)連續(xù)點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行橢圓擬合，確定對(duì)應(yīng)的擬合橢圓；

將所述擬合橢圓帶入評(píng)估公式，確定對(duì)應(yīng)的評(píng)估值，根據(jù)所述評(píng)估值，選取所述至少一個(gè)待選橢圓。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述至少一個(gè)待選橢圓、所述邊緣二值圖和對(duì)應(yīng)的多個(gè)前幀視頻幀圖像的對(duì)比結(jié)果，確定最佳橢圓包括：

根據(jù)所述至少一個(gè)待選橢圓和所述邊緣二值圖的對(duì)比結(jié)果，在所述至少一個(gè)待選橢圓中確定備選橢圓目標(biāo)；

根據(jù)所述多個(gè)前幀視頻幀圖像中的最佳橢圓信息，計(jì)算所述備選橢圓目標(biāo)對(duì)應(yīng)的移動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)所述移動(dòng)狀態(tài)，確定在所述備選橢圓目標(biāo)中的所述最佳橢圓。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述至少一個(gè)待選橢圓和所述邊緣二值圖的對(duì)比結(jié)果，在所述至少一個(gè)待選橢圓中確定備選橢圓目標(biāo)包括：

采用預(yù)設(shè)數(shù)目的點(diǎn)數(shù)擬合所述至少一個(gè)待選橢圓；