基于视频序列的运动目标快速检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106846359A(43)申请公布日2017.06.13(21)申请号201710034570.6(22)申请日2017.01.17(71)申请人湖南优象科技有限公司地址410000湖南省长沙市高新开发区尖山路39号长沙中电软件园总部大楼A658房(72)发明人向北海(74)专利代理机构北京中济纬天专利代理有限公司11429代理人陆薇薇(51)Int.Cl.G06T7/215(2017.01)G06T7/194(2017.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称基于视频序列的运动目标快速检测方法(57)摘要为了避免目标内部产生双影和空洞现象，快速获取视频序列中运动目标的完整轮廓，本发明提供一种基于视频序列的运动目标快速检测方法，首先通过高斯滤波器对视频图像序列进行去噪处理，利用差分运算求取滤波后的任意相邻三帧视频图像的帧间差分图像；利用帧间差分二值图像对初始背景图像进行迭代更新，提取当前帧对应的背景图像；然后根据相邻三帧视频帧的帧间差分结果重建当前帧图像对应的参考图像，得到帧间差分目标检测图，同时利用背景差分法得到当前帧的运动目标轮廓差值图像；最后通过或运算合并三帧间差分法与背景差分法提取的目标图像，输出最终的运动目标图像。本发明能有效地去除噪声干扰，而且能够快速、准确地检测出完整的运动目标。CN106846359ACN106846359A权利要求书1/2页1.一种基于视频序列的运动目标快速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对视频图像序列进行高斯滤波去噪处理，选取去噪后的任意连续三帧视频图像，以中间帧为当前帧图像It(i,j)，分别与前一帧图像It-1(i,j)和后一帧图像It+1(i,j)进行差分运算，将两幅差分二值化结果图进行与运算，得到当前帧对应相邻三帧视频帧的帧间差分二值图像FDB(i,j)；(2)对当前帧图像的背景图像进行初始化，以视频图像序列的第一帧作为初始背景图像B0(i,j)，利用相邻三帧视频帧的帧间差分二值图像FDB(i,j)对初始背景图像B0(i,j)进行迭代更新，自适应获取当前帧对应的背景图像，并输出更新后的背景图像即为当前帧图像对应的背景图像Bt(i,j)；(3)根据相邻三帧视频帧的帧间差分结果重建当前帧图像对应的参考图像R(i,j)，再用重建后的参考图像与当前帧作差运算并二值化，得到帧间差分目标检测图FD(i,j)，同时将当前帧图像与步骤(2)中提取的当前帧图像对应的背景图像Bt(i,j)作差，得到当前帧的运动目标轮廓差值图像BIt(i,j)；计算当前帧图像的像素灰度平均值和标准差并对运动目标轮廓差值图像二值化，得到当前帧的运动目标轮廓图BD(i,j)；(4)通过或运算将三帧间差分法得到的帧间差分目标检测图FD(i,j)与背景差分法得到的运动目标轮廓图BD(i,j)进行合并，得到更加准确、完整的运动目标图像，输出最终的运动目标图像。2.根据权利要求1所述的基于视频序列的运动目标快速检测方法，其特征在于：步骤(1)中，对视频图像序列进行高斯滤波去噪处理的方法是：将二维高斯函数作为传递函数，建立一个邻域窗口为3×3，标准差为2的高斯低通滤波器模板，利用高斯滤波模板遍历视频图像序列中的所有视频帧图像，则高斯滤波模板内所有像素点的加权平均值即为高斯滤波模板中心点的值，实现图像的线性平滑。3.根据权利要求1或2所述的基于视频序列的运动目标快速检测方法，其特征在于：步骤(1)中，以中间帧为当前帧图像It(i,j)，分别与前一帧图像It-1(i,j)和后一帧图像It+1(i,j)进行差分运算，如(1)式所示：设定阈值T0对差分运算图像进行二值化处理如(2)式所示，得到两幅差分二值化结果图；且再将这两幅差分二值化结果图进行与运算如(3)式所示，得到当前图像即中间帧It(i,j)对应相邻三帧视频帧的帧间差分二值图像FDB(i,j)；FDB(i,j)＝Ct-1,t(i,j)∩Ct,t+1(i,j)(3)。4.根据权利要求3所述的基于视频序列的运动目标快速检测方法，其特征在于：阈值T0的取值范围为5～10。5.根据权利要求3所述的基于视频序列的运动目标快速检测方法，其特征在于：步骤(2)中，迭代更新的方法是：设迭代次数初始值为m＝1，迭代最大次数为Max-1，迭代速度系2CN106846359A权利要求书2/2页数为α，迭代步长为step取1，执行递归迭代，当迭代次数为m＝Max-step时，迭代结束，迭代更新算法如(4)式所示，输出更新后的背景图像即为当前帧图像对应的背景图像Bt(i,j)。。6.根据权利要求5所述的基于视频序列的运动目标快速检测方法，其特征在于：步骤(2)中，Max为120，迭代系数为0.003。7.根