專利名稱：一種圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)方法和裝
置。
背景技術(shù)：
智能視頻人數(shù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)是一種運(yùn)用視頻圖像分析技術(shù)進(jìn)行人流量統(tǒng)計(jì)的視頻智能化應(yīng)用系統(tǒng)。通過(guò)內(nèi)置算法對(duì)視頻中人數(shù)和人群流動(dòng)方向等信息進(jìn)行有效統(tǒng)計(jì)并生成報(bào)表。用戶可以在掌握監(jiān)控區(qū)域?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)信息的同時(shí)，及時(shí)得到現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確的人數(shù)和人群流量數(shù)據(jù)，有利于管理單位更高效的組織工作。現(xiàn)有的對(duì)室外監(jiān)控圖像進(jìn)行人數(shù)統(tǒng)計(jì)的方法，是從針對(duì)特定的被監(jiān)控區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)采集大量的視頻，譬如說(shuō)一兩天的視頻，然后針對(duì)被監(jiān)控區(qū)域的人進(jìn)行相應(yīng)的特征提取，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，譬如SVM(support vector machine,支持向量機(jī))、Adaboost等,訓(xùn)練出判別函數(shù)，然后利用這個(gè)判別函數(shù)進(jìn)行人數(shù)識(shí)別統(tǒng)計(jì)。采用上述方法，若換個(gè)被監(jiān)控區(qū)域后，則需要重復(fù)訓(xùn)練的操作，即每換到一個(gè)新的監(jiān)控區(qū)，都需要重新進(jìn)行視頻采集、特征提取，然后利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練出判別函數(shù)，操作過(guò)程較為繁瑣，即使不換監(jiān)控區(qū)，采用上述的對(duì)室外監(jiān)控圖像進(jìn)行人數(shù)統(tǒng)計(jì)的方法，本身也較為繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)方法和裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)室外監(jiān)控圖像進(jìn)行人數(shù)統(tǒng)計(jì)的過(guò)程較為繁瑣的問題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的—種圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)方法，包括步驟:A、獲取被統(tǒng)計(jì)區(qū)域的沒有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的背景圖像、獲取被統(tǒng)計(jì)區(qū)域當(dāng)前幀圖像與上一幀圖像的加權(quán)圖像；C、將所述加權(quán)圖像與所述背景圖像進(jìn)行差分計(jì)算，獲得差分圖像；D、根據(jù)預(yù)設(shè)閾值對(duì)所述差分圖像進(jìn)行二值化前景提取，并計(jì)算出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目。其中，所述步驟D中計(jì)算出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目包括步驟D1、統(tǒng)計(jì)進(jìn)行二值化前景提取后的圖像中的白色像素點(diǎn)數(shù)目；D2、測(cè)量被統(tǒng)計(jì)區(qū)域的面積；D3、設(shè)定被統(tǒng)計(jì)區(qū)域的最大運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目；D4、計(jì)算運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目，參照如下公式I2=(^)9N ；
5其中,n為運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目，Swhitle為白色像素點(diǎn)數(shù)目，S被統(tǒng)計(jì)區(qū)域的面積,N為被統(tǒng)計(jì)區(qū)域的最大運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目。其中，所述獲取被統(tǒng)計(jì)區(qū)域當(dāng)前幀圖像與上一幀圖像的加權(quán)圖像步驟，參照如下公式:Wi = Wh+ a F ;
其中，Wi為計(jì)算的當(dāng)前幀的加權(quán)圖像，Wh為上一幀的加權(quán)圖像，F(xiàn)為當(dāng)前幀圖像，a為權(quán)重；
和/或，將所述加權(quán)圖像與所述背景圖像進(jìn)行差分計(jì)算，參照如下公式D(i, j)=max(|ffE(i, j)-BE(i, j) |, I Wg (i, j) _BG (i, j) |, I Wb (i, j) _Bb (i, j) |)；其中，D(i，j)為該像素點(diǎn)差分后的值，WK(i，j)、We(i，j)、WB(i，j)分別為加權(quán)圖像的該像素點(diǎn)紅色、綠色、藍(lán)色三個(gè)分量的值，Be(i, j)、Be(i，j)、BB(i，j)分別為背景圖像的該像素點(diǎn)紅色、綠色、藍(lán)色三個(gè)分量的值。其中，所述步驟A包括步驟:Al、記錄歷史圖像背景，并按照不同時(shí)段、不同天氣分類存儲(chǔ)至背景庫(kù)；A2、選取與當(dāng)前時(shí)段或天氣對(duì)應(yīng)類別的多個(gè)歷史圖像背景；A3、輸入當(dāng)前幀圖像，將所述當(dāng)前幀圖像分別與選取的所述多個(gè)歷史圖像背景進(jìn)行距離計(jì)算，選取距離最近的歷史圖像背景作為當(dāng)前的背景圖像。其中，所述步驟D之后還包括步驟對(duì)當(dāng)前背景進(jìn)行更新計(jì)算后，存儲(chǔ)至所述背景庫(kù)；其中所述對(duì)當(dāng)前背景進(jìn)行更新具體包括步驟計(jì)算當(dāng)前圖像每個(gè)像素點(diǎn)的平均像素值，按照如下公式
權(quán)利要求
1.一種圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)方法，其特征在于，包括步驟 A、獲取被統(tǒng)計(jì)區(qū)域的沒有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的背景圖像； B、獲取被統(tǒng)計(jì)區(qū)域當(dāng)前幀圖像與上一幀圖像的加權(quán)圖像； C、將所述加權(quán)圖像與所述背景圖像進(jìn)行差分計(jì)算，獲得差分圖像； D、根據(jù)預(yù)設(shè)閾值對(duì)所述差分圖像進(jìn)行二值化前景提取，并計(jì)算出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟D中計(jì)算出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目包括步驟 D1、統(tǒng)計(jì)進(jìn)行二值化前景提取后的圖像中的白色像素點(diǎn)數(shù)目； D2、測(cè)量被統(tǒng)計(jì)區(qū)域的面積； D3、設(shè)定被統(tǒng)計(jì)區(qū)域的最大運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目； D4、計(jì)算運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目，參照如下公式 5 ， 其中，n為運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目，Swhitle為白色像素點(diǎn)數(shù)目，S被統(tǒng)計(jì)區(qū)域的面積,N為被統(tǒng)計(jì)區(qū)域的最大運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)方法，其特征在于，所述獲取被統(tǒng)計(jì)區(qū)域當(dāng)前幀圖像與上一幀圖像的加權(quán)圖像步驟，參照如下公式
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟A包括步驟 Al、記錄歷史圖像背景，并按照不同時(shí)段、不同天氣分類存儲(chǔ)至背景庫(kù)； A2、選取與當(dāng)前時(shí)段或天氣對(duì)應(yīng)類別的多個(gè)歷史圖像背景； A3、輸入當(dāng)前幀圖像，將所述當(dāng)前幀圖像分別與選取的所述多個(gè)歷史圖像背景進(jìn)行距離計(jì)算，選取距離最近的歷史圖像背景作為當(dāng)前的背景圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟D之后還包括步驟對(duì)當(dāng)前背景進(jìn)行更新計(jì)算后，存儲(chǔ)至所述背景庫(kù)； 其中所述對(duì)當(dāng)前背景進(jìn)行更新具體包括步驟 計(jì)算當(dāng)前圖像每個(gè)像素點(diǎn)的平均像素值，按照如下公式
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)方法，其特征在于，所述對(duì)當(dāng)前背景進(jìn)行更新計(jì)算步驟為每隔一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)更新一次，根據(jù)前一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)所統(tǒng)計(jì)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目的集中程度，將被統(tǒng)計(jì)區(qū)域分塊，并將所述當(dāng)前背景進(jìn)行對(duì)應(yīng)的分塊更新。
7.一種圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)裝置，其特征在于，包括獲取背景模塊、獲取加權(quán)圖像模塊、差分模塊和計(jì)算模塊； 所述獲取背景模塊，用于獲取被統(tǒng)計(jì)區(qū)域的沒有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的背景圖像； 所述獲取加權(quán)圖像模塊，用于獲取被統(tǒng)計(jì)區(qū)域當(dāng)前幀圖像與上一幀圖像的加權(quán)圖像； 所述差分模塊，用于將所述加權(quán)圖像與所述背景圖像進(jìn)行差分計(jì)算，獲得差分圖像； 所述計(jì)算模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)閾值對(duì)所述差分圖像進(jìn)行二值化前景提取，并計(jì)算出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)裝置，其特征在于，所述背景獲取模塊，包括數(shù)據(jù)管理單元、背景庫(kù)和距離計(jì)算單元； 所述數(shù)據(jù)管理單元，用于記錄歷史圖像背景，并按照不同時(shí)段、不同天氣分類存儲(chǔ)至背景庫(kù)，并選取與當(dāng)前時(shí)段或天氣對(duì)應(yīng)類別的多個(gè)歷史圖像背景； 所述距離計(jì)算單元，用于輸入當(dāng)前幀圖像，計(jì)算所述當(dāng)前幀圖像與選取的所述多個(gè)歷史圖像背景的距離，選取距離最近的背景作為當(dāng)前背景。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)裝置，其特征在于，所述背景獲取模塊，還包括更新模塊； 所述更新模塊，用于對(duì)當(dāng)前背景進(jìn)行更新計(jì)算后，存儲(chǔ)至所述背景庫(kù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)裝置，其特征在于，所述計(jì)算模塊，用于統(tǒng)計(jì)進(jìn)行二值化前景提取后的圖像中的白色像素點(diǎn)數(shù)目，并測(cè)量被統(tǒng)計(jì)區(qū)域的面積，設(shè)定被統(tǒng)計(jì)區(qū)域的最大運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目，計(jì)算運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目，參照如下公式 \ ; 5 其中，n為運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目，Swhitle為白色像素點(diǎn)數(shù)目，S被統(tǒng)計(jì)區(qū)域的面積,N為被統(tǒng)計(jì)區(qū)域的最大運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)方法，首先獲取被統(tǒng)計(jì)區(qū)域的沒有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的背景圖像；而后獲取當(dāng)前幀圖像與上一幀圖像的加權(quán)圖像；將加權(quán)圖像與背景圖像進(jìn)行差分計(jì)算，獲得差分圖像；對(duì)差分圖像進(jìn)行二值化前景提取以計(jì)算運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目。本發(fā)明還提供了一種圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)統(tǒng)計(jì)裝置，包括獲取背景模塊、獲取加權(quán)圖像模塊、差分模塊和計(jì)算模塊。獲取背景模塊，用于獲取沒有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的背景圖像；獲取加權(quán)圖像模塊，用于獲取當(dāng)前幀圖像與上一幀圖像的加權(quán)圖像；差分模塊，用于將加權(quán)圖像與背景圖像進(jìn)行差分計(jì)算，獲得差分圖像；統(tǒng)計(jì)模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)閾值對(duì)差分圖像進(jìn)行二值化前景提取，并計(jì)算運(yùn)動(dòng)目標(biāo)數(shù)目。本發(fā)明的方法和裝置操作簡(jiǎn)單、有效。
文檔編號(hào)G06T7/20GK102750710SQ20121017798
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者劉忠軒 申請(qǐng)人:信幀電子技術(shù)(北京)有限公司