1.一種基于水平集運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)中獲取初始輪廓的方法,包括如下步驟:
(1)輸入影像格式的視頻圖像;
(2)從輸入的視頻圖像中選取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)明顯的連續(xù)三幀視頻圖像,將其依次定義為第一幀視頻圖像I1,第二幀視頻圖像I2,第三幀視頻圖像I3;
(3)采用幀間差分法,對(duì)所選取的連續(xù)三幀視頻圖像進(jìn)行幀間差分,獲得二值圖像B;
(4)采用形態(tài)學(xué)函數(shù),對(duì)二值圖像B中除了目標(biāo)之外存在的其他干擾噪聲進(jìn)行除噪,得到去除噪聲后的二值圖像I;
(5)對(duì)去除噪聲后的二值圖像I進(jìn)行形態(tài)學(xué)的閉運(yùn)算操作,使得去除噪聲后的二值圖像I中所檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的輪廓邊緣變得光滑,且實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)部小孔洞的填充;
(6)對(duì)于進(jìn)行(5)操作后使兩個(gè)或者兩個(gè)以上靠的很近的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)連接在一起的狀況,采用形態(tài)學(xué)中的開(kāi)運(yùn)算操作,將連接在一起的多個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)分離開(kāi);
(7)采用區(qū)域生長(zhǎng)法選取需要獲得初始輪廓的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域,計(jì)算選取的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的最大內(nèi)切圓;
(8)以最大內(nèi)切圓的圓心為圓心,以最大內(nèi)切圓半徑的倍數(shù)為半徑作圓,得到圓形閉合曲線,該曲線即為所選運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的初始輪廓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水平集運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)中獲取初始輪廓的方法,其特征在于:步驟(3)中采用幀間差分法,對(duì)所選取的連續(xù)三幀視頻圖像進(jìn)行幀間差分,按如下步驟進(jìn)行:
(3a)用所選取的連續(xù)三幀視頻圖像中的第一幀視頻圖像I1減去第二幀視頻圖像I2,得到差分后的圖像B1;
(3b)用所選取的連續(xù)三幀視頻圖像中的第二幀視頻圖像I2減去第三幀視頻圖像I3,得到差分后的圖像B2;
(3c)將兩個(gè)差分后的圖像B1和B2進(jìn)行相“與”,得到二值圖像B。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水平集運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)中獲取初始輪廓的方法,其特征在于:步驟(4)中采用形態(tài)學(xué)函數(shù),對(duì)二值圖像B中除了目標(biāo)之外存在的其他干擾噪聲進(jìn)行除噪,按如下步驟進(jìn)行:
(4a)用結(jié)構(gòu)元素掃描二值圖像B中的每一個(gè)像素;
(4b)對(duì)結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的二值圖像B進(jìn)行“與”操作,如果結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的二值圖像B的像素均為1,則覆蓋區(qū)域的像素為1,否則為0,得到腐蝕后的二值圖像B1;
(4c)用結(jié)構(gòu)元素掃描腐蝕后的二值圖像B1中的每一個(gè)像素;
(4d)對(duì)結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的腐蝕后的二值圖像B1進(jìn)行“或”操作,如果結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的腐蝕后的二值圖像B1的像素不相同或者均為1,則覆蓋區(qū)域的像素為1,否則為0,得到去除噪聲后的二值圖像I。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水平集運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)中獲取初始輪廓的方法,其特征在于:步驟(5)中對(duì)去除噪聲后的二值圖像I進(jìn)行形態(tài)學(xué)的閉運(yùn)算操作,按如下步驟進(jìn)行:
(5a)用結(jié)構(gòu)元素掃描去除噪聲后的二值圖像I中的每一個(gè)像素;
(5b)對(duì)結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的去除噪聲后的二值圖像I進(jìn)行“或”操作,如果結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的去除噪聲后的二值圖像I的像素不相同或者均為1,則覆蓋區(qū)域的像素為1,否則為0,得到膨脹后的二值圖像B2;
(5c)用結(jié)構(gòu)元素掃描膨脹后的二值圖像B2的每一個(gè)像素;
(5d)對(duì)結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的膨脹后的二值圖像B2進(jìn)行“與”操作,如果結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的膨脹后的二值圖像B2的像素均為1,則覆蓋區(qū)域的像素為1,否則為0,得到目標(biāo)區(qū)域內(nèi)部的小孔洞被填充的二值圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水平集運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)中獲取初始輪廓的方法,其特征在于:步驟(6)中兩個(gè)或者兩個(gè)以上靠的很近的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)連接在一起的狀況,進(jìn)行形態(tài)學(xué)的開(kāi)運(yùn)算操作,按如下步驟進(jìn)行:
(6a)用結(jié)構(gòu)元素掃描(5)所得到的二值圖像中的每一個(gè)像素;
(6b)對(duì)結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的(5)所得到的二值圖像進(jìn)行“與”操作,如果結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的(5)所得到的二值圖像的像素均為1,則覆蓋區(qū)域的像素為1,否則為0,得到二次腐蝕后的二值圖像B3;
(6c)用結(jié)構(gòu)元素掃描二次腐蝕后的二值圖像B3的每一個(gè)像素;
(6d)對(duì)結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的二次腐蝕后的二值圖像B3進(jìn)行“或”操作,如果結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的二次腐蝕后的二值圖像B3的像素不相同或者均為1,則覆蓋區(qū)域的像素為1,否則為0,得到連接在一起的多個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)分離開(kāi)的二值圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水平集運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)中獲取初始輪廓的方法,其特征在于:步驟(7)中采用區(qū)域生長(zhǎng)法選取需要獲得初始輪廓的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域,按如下步驟進(jìn)行:
(7a)選擇要檢測(cè)的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)部的一點(diǎn)作為生長(zhǎng)點(diǎn);
(7b)以生長(zhǎng)點(diǎn)為中心,檢查其相鄰的像素,將鄰域中的像素逐個(gè)與中心比較,如果中心的像素與鄰域的像素差值為0,則將中心與相鄰的像素合并,否則不合并;
(7c)以新合并的像素為中心,再進(jìn)行(7b)檢測(cè),直到區(qū)域不能進(jìn)一步擴(kuò)張,得到的生長(zhǎng)區(qū)域即為需要獲得初始輪廓的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域。