[發明專利]一種高空拋物幀差法運動目標檢測去拖影方法

有效

• 申請號: 202210321746.7
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114693556B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 李誠;周曉;陶樂樂;朱才志
• 申請（專利權）人: 英特靈達信息技術（深圳）有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/254;G06T7/13;G06T7/187;G06T7/62;G06T7/90
• 代理公司: 合肥上博知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34188
• 代理人: 黃晶晶

本發明公開了一種高空拋物幀差法運動目標檢測去拖影方法，涉及圖像處理和安防技術領域，用于解決現有的高空拋物偵測算法復雜度低，存在拖影現象，造成部分非運動區域被識別前景，進而造成拋物誤識別的問題；本發明視頻流當前幀與前一幀進行幀差絕對值計算，利用閾值進行二值化以得到當前幀的運動前景圖；再通過輪廓邊緣提取算法從運動前景圖中提取出封閉的前景區域，計算前景區域面積，再利用面積閾值對前景區域過濾，得到符合面積最小值和最大值之間的前景區域；計算前景區域與記憶幀歷史運動區域像素交并比，通過高空拋物場景下的視頻流進行幀差法去拖影，能夠克服幀差法“拖影”問題，過濾非真實運動區域，提升檢測效果。

技術領域

本發明涉及圖像處理和安防技術領域，具體為一種高空拋物幀差法運動目標檢測去拖影方法。

背景技術

視頻幀運動目標檢測技術是計算機視覺視頻分析領域中一項重要基礎性技術，能夠捕捉視頻畫面中興趣目標，為后續其他分析提供輸入，通常有高斯背景建模法和幀差法。高斯背景建模方法通常需要對畫面像素幀建立背景模型，需要一定的算力支撐，不適用于低成本嵌入式設備；

高空拋物偵測算法多內置于智能型監控相機或者視頻分析盒內，需考慮設備算力限制，多采用幀差法檢測運動目標。幀差法算法復雜度低，但存在“拖影”現象，會造成部分非運動區域被識別前景，進而造成拋物誤識別，同時，高空拋物場景存在以下特點，視頻監控涵蓋面積較大，拋物運動目標像素占比較小，運動速度較快等，這些特性利于運動“拖影”的消除；

因此，本發明提出一種高空拋物場景下幀差法中“拖影”消除算法，該方法能夠充分利用高空拋物場景特性以及歷史運動區域，起到去“拖影”作用，同時具備能夠去除持續運動非拋物干擾等優點，非常適用于低成本邊緣計算設備。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決現有的高空拋物偵測算法復雜度低，存在拖影現象，造成部分非運動區域被識別前景，進而造成拋物誤識別的問題，而提出一種高空拋物幀差法運動目標檢測去拖影方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種高空拋物幀差法運動目標檢測去拖影方法，包括以下步驟：

步驟S1：采用視頻流當前幀f_c與前一幀f_p幀差絕對值：d＝|f_c-f_p|，利用閾值t進行二值化，得到當前幀的運動前景圖；

步驟S2：采用輪廓邊緣提取算法，從運動前景圖中提取出封閉的前景區域，計算前景區域面積，利用面積閾值對前景區域過濾，僅保留符合面積最小值和最大值之間的前景區域：s_min≤s≤s_max；

步驟S3：計算前景區域與記憶幀歷史運動區域像素交并比，從前景區域中刪除交并比超過閾值的前景區域，若沒有歷史運動區域，則跳過本步驟，直接進入步驟S4；

步驟S4：將前景區域加入到歷史運動區域中，從歷史運動區域中刪除超過幀窗口的運動區域；

步驟S5：輸出前景區域作為當前幀運動區域，將當前幀f_c設置為f_p，進入下一幀計算；

作為本發明的一種優選實施方式，步驟S1所述的當前幀f_c與前一幀f_p均為灰度圖，是三通道彩色圖像經過灰度化得到的單通道圖像數據；

步驟S1所述的運動前景圖是指，背景像素值為0，前景像素值為1或者255的閾值切割圖像；

作為本發明的一種優選實施方式，步驟S2所述的封閉前景區域，是指采用類似種子點漫水填充方法，能夠獲得相互獨立的圖像連通域；

作為本發明的一種優選實施方式，步驟S3所述的歷史運動區域，是指由當前幀向前倒推N幀，這些幀里面計算保留的前景區域；