本發(fā)明實(shí)施例涉及圖像處理領(lǐng)域,尤其涉及一種視頻遮擋檢測方法和裝置。
背景技術(shù):
視頻監(jiān)控是安全防范系統(tǒng)的重要組成部分,它是一種防范能力較強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。視頻監(jiān)控以其直觀、準(zhǔn)確、及時和信息內(nèi)容豐富而廣泛應(yīng)用于社會各行各業(yè),比如企業(yè)、公安、電力、地鐵、銀行、機(jī)場、醫(yī)院、邊防、政府、學(xué)校、金融、超市等場所。
視頻遮擋,即監(jiān)控設(shè)備中的攝像頭由于受到干擾而影響對畫面內(nèi)容的觀看,例如有人用手遮擋攝像頭,用顏料噴涂攝像頭等,這種狀況持續(xù)一定的時間才可認(rèn)定為視頻遮擋,對于偶然行為引起的視頻畫面的短時間突然變化,應(yīng)排除在視頻遮擋之外。
現(xiàn)有技術(shù)中,在判定是否是被遮擋時,需要采集并存儲至少兩幀視頻幀的原始圖像,占用較多內(nèi)存,并增加了運(yùn)算量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例提供一種視頻遮擋檢測方法和裝置,用以通過分析相鄰兩視頻幀的紋理特征來判斷檢測區(qū)域是否遮擋,從而減少了運(yùn)算量,提升了判斷的效率和準(zhǔn)確性。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種視頻遮擋檢測方法,包括:
分別確定相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖;
根據(jù)同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的直方圖,確定同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的第一不相似度系數(shù);
根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù),確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù);
若確定的所述第二不相似度系數(shù)大于第一閾值,則確定檢測區(qū)域內(nèi)發(fā)生遮擋。
較佳的,所述根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù),確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù),包括:
針對任意同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊,根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù)以及所述位置的權(quán)重值,確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù)。
較佳的,在根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù),確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù)之前,還包括:
若確定的所述第一不相似度系數(shù)大于第二閾值,則確定所述相鄰兩視頻幀中的任意一個視頻幀的視頻幀子塊被遮擋,并統(tǒng)計(jì)被遮擋的視頻幀子塊的數(shù)量;
所述根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù),確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù),包括:
根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù)、所述位置的權(quán)重值以及被遮擋的視頻幀子塊的數(shù)量,確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù)。
較佳的,根據(jù)下列方式確定所述位置的權(quán)重值:
針對任意一個位置上的視頻幀子塊,根據(jù)所述視頻幀子塊的面積、所述視頻幀子塊的面積與所述檢測區(qū)域的重疊面積,確定所述位置的權(quán)重值。
較佳的,在根據(jù)同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的直方圖,確定同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的第一不相似度系數(shù)之后,還包括:
若確定的所述第一不相似度系數(shù)大于第三閾值,則統(tǒng)計(jì)所述相鄰兩視頻幀中的任意一個視頻幀的不相似度系數(shù)大于第三閾值的視頻幀子塊的數(shù)量;
若統(tǒng)計(jì)的不相似度系數(shù)大于第三閾值的視頻幀子塊的數(shù)量大于第四閾值,則判定所述檢測區(qū)域整體被遮擋。
較佳的,在分別確定相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖之前,還包括:
將所述相鄰兩視頻幀的分辨率均縮放到預(yù)先設(shè)定的分辨率。
較佳的,在分別確定相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖之前,還包括:
將所述相鄰兩視頻幀均劃分成至少兩個視頻幀子塊,并且同一視頻幀中的視頻幀子塊不重疊。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種視頻遮擋檢測裝置,包括:
第一確定模塊,用于分別確定相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖;
計(jì)算模塊,用于根據(jù)同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的直方圖,確定同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的第一不相似度系數(shù);
根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù),確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù);
第二確定模塊,用于在確定的所述第二不相似度系數(shù)大于第一閾值時,確定檢測區(qū)域內(nèi)發(fā)生遮擋。
較佳的,所述計(jì)算模塊,具體用于:
針對任意同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊,根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù)以及所述位置的權(quán)重值,確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù)。
較佳的,所述第二確定模塊,還用于:
在根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù),確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù)之前,在確定的所述第一不相似度系數(shù)大于第二閾值時,確定所述相鄰兩視頻幀中的任意一個視頻幀的視頻幀子塊被遮擋,并統(tǒng)計(jì)被遮擋的視頻幀子塊的數(shù)量;
所述計(jì)算模塊,具體用于:
根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù)、所述位置的權(quán)重值以及被遮擋的視頻幀子塊的數(shù)量,確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù)。
較佳的,根據(jù)下列方式確定所述位置的權(quán)重值:
針對任意一個位置上的視頻幀子塊,根據(jù)所述視頻幀子塊的面積、所述視頻幀子塊的面積與所述檢測區(qū)域的重疊面積,確定所述位置的權(quán)重值。
較佳的,所述第二確定模塊,還用于:
在根據(jù)同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的直方圖,確定同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的第一不相似度系數(shù)之后,在確定的所述第一不相似度系數(shù)大于第三閾值時,統(tǒng)計(jì)所述相鄰兩視頻幀中的任意一個視頻幀的不相似度系數(shù)大于第三閾值的視頻幀子塊的數(shù)量;在統(tǒng)計(jì)的不相似度系數(shù)大于第三閾值的視頻幀子塊的數(shù)量大于第四閾值時,判定所述檢測區(qū)域整體被遮擋。
較佳的,所述第一確定模塊,還用于:
在分別確定相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖之前,將所述相鄰兩視頻幀的分辨率均縮放到預(yù)先設(shè)定的分辨率。
較佳的,所述第一確定模塊,還用于:
在分別確定相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖之前,將所述相鄰兩視頻幀均劃分成至少兩個視頻幀子塊,并且同一視頻幀中的視頻幀子塊不重疊。
上述實(shí)施例提供的視頻遮擋檢測方法和裝置,包括:首先分別確定相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖;然后根據(jù)同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的直方圖,確定同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的第一不相似度系數(shù);根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù),確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù);若確定的所述第二不相似度系數(shù)大于第一閾值,則確定檢測區(qū)域內(nèi)發(fā)生遮擋,可以看出,通過分析相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖來判斷檢測區(qū)域是否發(fā)生遮擋,即通過分析相鄰兩視頻幀與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的紋理特征來判斷檢測區(qū)域是否遮擋發(fā)生遮擋,從而減少了運(yùn)算量,提升了判斷的效率。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種視頻遮擋檢測方法的流程圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于相鄰三視頻幀判斷檢測區(qū)域是否發(fā)生遮擋的方法流程圖;
圖3a~圖3b為本發(fā)明實(shí)施例提供的視頻幀縮小至設(shè)定分辨率的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3c~圖3d為本發(fā)明實(shí)施例提供的視頻幀的LBP特征圖像值的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種視頻遮擋檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
圖1示例性示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種視頻遮擋檢測方法的流程圖,如圖1所示,該方法可包括:
S101、分別確定相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖。
值得注意的是,該步驟中的檢測區(qū)域是由用戶自定義設(shè)置的區(qū)域,例如為矩形區(qū)域,其尺寸應(yīng)不大于視頻幀的尺寸,相應(yīng)地,下文中所指的“檢測區(qū)域”一詞均是指在該步驟中已經(jīng)設(shè)置好了的檢測區(qū)域。
S102、根據(jù)同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的直方圖,確定同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的第一不相似度系數(shù)。
第一不相似度系數(shù)是度量相鄰兩視頻幀間不相似性的指標(biāo),其值越大表示相鄰兩視頻幀越不相似。
S103、根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù),確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù)。
S104、判斷確定的第二不相似度系數(shù)是否大于第一閾值,若是,則轉(zhuǎn)至步驟S105,否則,轉(zhuǎn)至步驟S106。
其中,所述第一閾值是基于相鄰兩視頻幀未被遮擋時,由噪聲干擾所造成的圖像特征變化的最大值,即第一閾值是基于相鄰兩視頻幀未被遮擋時且在噪聲干擾的情況下,所計(jì)算出的相鄰兩視頻幀的不相似度系數(shù)的最大值。
S105、確定檢測區(qū)域內(nèi)發(fā)生遮擋。
S106、確定檢測區(qū)域內(nèi)未發(fā)生遮擋。
為了減少運(yùn)算量,在分別確定相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖時,可只在相鄰兩視頻幀中的灰度圖上進(jìn)行計(jì)算并保存與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖。
為了節(jié)省存儲資源,在分別確定相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖之前,還可將所述相鄰兩視頻幀的分辨率均縮放到預(yù)先設(shè)定的分辨率。例如,若相鄰兩視頻幀的原始分辨率為1920(pixel)*1080(pixel),則可將所述相鄰兩視頻幀的分辨率縮放至720(pixel)*576(pixel)。
在判斷檢測區(qū)域是否發(fā)生遮擋時,為了具有更高的準(zhǔn)確度,也可以先確定視頻幀子塊的LBP(Local Binary Pattern,局部二值模式)特征圖像,然后確定視頻幀子塊的LBP(Local Binary Pattern,局部二值模式)特征圖像的直方圖,并將確定的視頻幀子塊的LBP(Local Binary Pattern,局部二值模式)特征圖像的直方圖作為視頻幀子塊的特征直方圖,最后基于視頻幀子塊的特征直方圖,判斷檢測區(qū)域是否發(fā)生遮擋。即為了具有更高的準(zhǔn)確度,也可分別確定相鄰兩視頻幀與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的特征圖像直方圖,然后根據(jù)同一位置的相鄰兩視頻幀中視頻幀子塊的特征圖像直方圖,確定同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的第一不相似度系數(shù),最后基于特征圖像直方圖所確定的第一不相似度系數(shù),判斷檢測區(qū)域是否發(fā)生遮擋。
具體的,在確定視頻幀子塊的LBP特征圖像時,可采用灰度不變性LBP的方式確定視頻幀子塊的LBP特征圖像,也可采用旋轉(zhuǎn)不變性LBP的方式確定視頻幀子塊的LBP特征圖像,還可采用旋轉(zhuǎn)不變等價LBP的方式確定視頻幀子塊的LBP特征圖像。
優(yōu)選的,在判斷檢測區(qū)域是否發(fā)生遮擋時,為了具有更高的準(zhǔn)確度,針對任意同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊,在確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù)中時,還可根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù)以及所述位置的權(quán)重值,確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù)。
其中,可通過下列兩種方式確定所述位置的權(quán)重值。
方式一、針對任意一個位置上的視頻幀子塊,根據(jù)視頻幀子塊的面積、視頻幀子塊與檢測區(qū)域的重疊面積,確定所述位置的權(quán)重值。
具體的,針對任意一個位置上的視頻幀子塊,可將視頻幀子塊與檢測區(qū)域的重疊面積除以視頻幀子塊的面積,作為所述位置的權(quán)重值。因此,當(dāng)視頻幀子塊完全包含在檢測區(qū)域內(nèi)時,權(quán)重值最大,當(dāng)視頻幀子塊完全不在檢測區(qū)域內(nèi)時,權(quán)重值最小。
方式二、針對任意一個位置上的視頻幀子塊,先根據(jù)視頻幀子塊的面積、視頻幀子塊的面積與檢測區(qū)域的重疊面積計(jì)算出所述位置的權(quán)重值,并將該位置的權(quán)重值乘以該位置所對應(yīng)的擴(kuò)散系數(shù)所得到的值,作為所述位置的最終權(quán)重值。
優(yōu)選的,在根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù),確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù)之前,還可將確定的第一不相似度系數(shù)與第二閾值進(jìn)行比較,若確定的第一不相似度系數(shù)大于第二閾值,則確定相鄰兩視頻幀中的任意一個視頻幀的視頻幀子塊被遮擋,并統(tǒng)計(jì)被遮擋的視頻幀子塊的數(shù)量,然后根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù)、所述位置的權(quán)重值以及被遮擋的視頻幀子塊的數(shù)量,確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù)。其中,第二閾值可以與第一閾值相同,第二閾值可以與第一閾值不相同,當(dāng)?shù)诙撝蹬c第一閾值不相同時,第二閾值可以基于相鄰兩視頻幀未被遮擋時,所述位置對應(yīng)的視頻幀子塊由噪聲干擾所造成的圖像特征變化的最大值,即第二閾值是基于相鄰兩視頻幀未被遮擋時且在噪聲干擾的情況下,所計(jì)算出的所述位置對應(yīng)的相鄰兩視頻幀子塊的不相似度系數(shù)的最大值,
具體的,可先確定各視頻幀子塊的第一不相似度系數(shù)與各視頻幀所對應(yīng)的位置的權(quán)重乘積之和,然后將確定的各視頻幀子塊的第一不相似度系數(shù)與各視頻幀所對應(yīng)的位置的權(quán)重乘積之和除以被遮擋的視頻幀子塊的數(shù)量之后所得的值,作為相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù)。
在根據(jù)同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的直方圖,確定同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的第一不相似度系數(shù)之后,還可將確定的第一不相似度系數(shù)與第三閾值進(jìn)行比較,若確定的第一不相似度系數(shù)大于第三閾值,則統(tǒng)計(jì)相鄰兩視頻幀中的任意一個視頻幀的不相似度系數(shù)大于第三閾值的視頻幀子塊的數(shù)量,若統(tǒng)計(jì)的不相似度系數(shù)大于第三閾值的視頻幀子塊的數(shù)量大于第四閾值,則判定檢測區(qū)域整體被遮擋。其中,第三閾值基于相鄰兩視頻幀整體被遮擋時,由噪聲干擾所造成的圖像特征變化的最大值,即第三閾值基于相鄰兩視頻幀整體被遮擋時且在噪聲干擾的情況下,所計(jì)算出的相鄰兩視頻幀的不相似度系數(shù)的最大值。
為了具有更高的準(zhǔn)確度,還可基于相鄰三視頻幀判斷檢測區(qū)域是否發(fā)生遮擋,為了描述簡便起見,假設(shè)按照時間先后順序獲取的三幀視頻幀分別為第k-2幀視頻幀、第k-1幀視頻幀和第k幀視頻幀,則基于相鄰三視頻幀判斷檢測區(qū)域是否發(fā)生遮擋的方法流程,可參見圖2。
S201、采集第k幀視頻幀,并確定第k幀視頻幀的像素值。
S202、根據(jù)第k幀視頻幀的像素值,確定第k幀視頻幀特征圖像值。
S203、將第k幀視頻幀劃分成至少一個視頻幀子塊,并計(jì)算與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的特征圖像值的特征直方圖。
S204、基于任一與檢測區(qū)域有重疊的視頻幀子塊所對應(yīng)的位置,計(jì)算第k幀視頻幀中的第一視頻幀子塊的特征直方圖,并獲取第k-1幀視頻幀中的第二視頻幀子塊的特征直方圖、第k-2幀視頻幀中的第三視頻幀子塊的特征直方圖。
具體的,可從第一模板MOD0中獲取第k-1幀視頻幀中的第二視頻幀子塊的特征直方圖,可從第二模板MOD1中獲取第k-2幀視頻幀中的第三視頻幀子塊的特征直方圖。
S205、根據(jù)第一視頻幀子塊的特征圖像值的特征直方圖和第二視頻幀子塊的特征圖像值的特征直方圖,確定第一視頻幀子塊的第一不相似度系數(shù);根據(jù)第一視頻幀子塊的特征圖像值的特征直方圖和第三視頻幀子塊的特征圖像值的特征直方圖,確定第一視頻幀子塊的第二不相似度系數(shù);根據(jù)第二視頻幀子塊的特征圖像值的特征直方圖和第三視頻幀子塊的特征圖像值的特征直方圖,確定第一視頻幀子塊的第三不相似度系數(shù)。
S206、判斷當(dāng)前視頻幀子塊是否是與檢測區(qū)域有重疊的最后一個視頻幀子塊,若是,則轉(zhuǎn)至步驟S207,否則,轉(zhuǎn)至步驟S204。
S207、根據(jù)第一視頻幀子塊的第一不相似度系數(shù),確定第k幀視頻幀的第一不相似度系數(shù)P0;根據(jù)第一視頻幀子塊的第二不相似度系數(shù),確定第k幀視頻幀的第二不相似度系數(shù)P1;根據(jù)第一視頻幀子塊的第三不相似度系數(shù),確定第k幀視頻幀的第三不相似度系數(shù)P2。
S208、根據(jù)第k幀視頻幀的第一不相似度系數(shù)P0、第k幀視頻幀的第二不相似度系數(shù)P1以及第k幀視頻幀的第三不相似度系數(shù)P2,確定檢測區(qū)域是否發(fā)生遮擋。
具體的,在根據(jù)第k幀視頻幀的第一不相似度系數(shù)P0、第k幀視頻幀的第二不相似度系數(shù)P1以及第k幀視頻幀的第三不相似度系數(shù)P2,確定檢測區(qū)域是否發(fā)生遮擋時,可包括但不限于以下五種情況。
情況一
如果第一不相似度系數(shù)P0、第二不相似度系數(shù)P1、第三不相似度系數(shù)P2均小于第一閾值,則說明沒有發(fā)生遮擋,并將第一模板MOD0中的特征直方圖信息更新至第二模板MOD1中,將第k幀視頻幀中的第一視頻幀子塊的特征直方圖信息存儲至第一模板MOD0。
情況二
如果第一不相似度系數(shù)P0和第二不相似度系數(shù)P1均大于第一閾值,并且第三不相似度系數(shù)P2小于第一閾值,則說明遮擋開始發(fā)生,僅將第k幀視頻幀中的第一視頻幀子塊的特征直方圖信息存儲至第一模板MOD0,同時啟動預(yù)警。
情況三
如果第一不相似度系數(shù)P0、第二不相似度系數(shù)P1、第三不相似度系數(shù)P2均大于第一閾值,則說明遮擋區(qū)域不斷變化,僅將第k幀視頻幀中的第一視頻幀子塊的特征直方圖信息存儲至第一模板MOD0,同時啟動報警級別1。
情況四
如果第一不相似度系數(shù)P0小于第一閾值,并且第二不相似度系數(shù)P1和第三不相似度系數(shù)P2均大于第一閾值,則說明遮擋穩(wěn)定,僅將第k幀視頻幀中的第一視頻幀子塊的特征直方圖信息存儲至第一模板MOD0,同時啟動報警級別2。
情況五
如果第一不相似度系數(shù)P0大于第一閾值,第二不相似度系數(shù)P1小于第一閾值,并且第三不相似度系數(shù)P2大于第一閾值,則說明遮擋消失,僅將第k幀視頻幀中的第一視頻幀子塊的特征直方圖信息存儲至第一模板MOD0,同時停止報警。
值得注意的是,基于第k幀視頻幀的第一不相似度系數(shù)P0、第k幀視頻幀的第二不相似度系數(shù)P1、第k幀視頻幀的第三不相似度系數(shù)P2的基礎(chǔ)上,還可計(jì)算出第k幀視頻幀的遮擋因子,并基于遮擋因子判斷檢測區(qū)域內(nèi)是否發(fā)生遮擋。
需要說明的是,用戶在自定義檢測區(qū)域時,可自定義多個檢測區(qū)域,并且當(dāng)將相鄰兩視頻幀或者相鄰三視頻幀均劃分成至少兩個視頻幀子塊時,保證同一視頻幀中的視頻幀子塊不重疊。
下面通過一個具體的例子對上述的方法流程進(jìn)行詳細(xì)的解釋說明,為了描述簡便起見,假設(shè)按照時間先后順序獲取相鄰的兩個視頻幀分別為第1幀視頻幀和第2幀視頻幀,并假設(shè)將所述相鄰兩視頻幀即第1幀視頻幀和第2幀視頻幀均分成4個視頻幀子塊,進(jìn)一步假設(shè)預(yù)先設(shè)定的分辨率為8(pixel)*8(pixel),預(yù)先設(shè)置的檢測區(qū)域?yàn)闄z測區(qū)域M,進(jìn)一步假設(shè)判斷檢測區(qū)域M以及判斷視頻幀子塊是否遮擋的閾值均為G0。
在將第1幀視頻幀縮小至8(pixel)*8(pixel)以后的結(jié)構(gòu)示意圖,可參見圖3a,在圖3a中,將第1幀視頻幀分成四個視頻幀子塊分別為視頻幀子塊11、視頻幀子塊12、視頻幀子塊13、視頻幀子塊14。
在將第2幀視頻幀縮小至8(pixel)*8(pixel)以后的結(jié)構(gòu)示意圖,可參見圖3b,在圖3b中,將第1幀視頻幀分成四個視頻幀子塊分別為視頻幀子塊21、視頻幀子塊22、視頻幀子塊23、視頻幀子塊24。
基于第1幀視頻幀或者基于第2幀視頻幀均可計(jì)算各視頻幀子塊的權(quán)重值,下面以第2幀視頻幀為例計(jì)算視頻幀子塊21、視頻幀子塊22、視頻幀子塊23、視頻幀子塊24的權(quán)重值。
視頻幀子塊21的權(quán)重值Y1=重疊面積所包含的像素個數(shù)/分塊面積所包含的的像素個數(shù)=4/16=0.25;視頻幀子塊22的權(quán)重值Y2=重疊面積所包含的像素個數(shù)/分塊面積所包含的的像素個數(shù)=4/16=0.25;視頻幀子塊23的權(quán)重值Y3=重疊面積所包含的像素個數(shù)/分塊面積所包含的的像素個數(shù)=4/16=0.25;視頻幀子塊24的權(quán)重值Y4=重疊面積所包含的像素個數(shù)/分塊面積所包含的的像素個數(shù)=4/16=0.25。
然后,分別計(jì)算第1幀視頻幀和第2幀視頻幀的LBP特征圖像,計(jì)算出的第1幀視頻幀的LBP特征圖像值,可參考圖3c所示,計(jì)算出的第2幀視頻幀的LBP特征圖像值,可參考圖3d所示。
基于圖3c的基礎(chǔ)上,可計(jì)算出第1幀視頻幀中視頻幀子塊11的特征直方圖、視頻幀子塊12的特征直方圖、視頻幀子塊13的特征直方圖、視頻幀子塊14的特征直方圖;基于圖3d的基礎(chǔ)上,可計(jì)算出第2幀視頻幀中視頻幀子塊21的特征直方圖、視頻幀子塊22的特征直方圖、視頻幀子塊23的特征直方圖、視頻幀子塊24的特征直方圖。
基于視頻幀子塊11的特征直方圖和視頻幀子塊21的特征直方圖,計(jì)算視頻幀子塊21與視頻幀子塊11的不相似度系數(shù)A。
具體的,可將視頻幀子塊11的特征直方圖中各個像素值出現(xiàn)的次數(shù)與視頻幀子塊21的特征直方圖中相應(yīng)像素值出現(xiàn)的次數(shù)采用卡方距離或者巴氏系數(shù)的方式計(jì)算出視頻幀子塊21與視頻幀子塊11的不相似度系數(shù)A,并假設(shè)A大于閾值G0,則判定視頻幀子塊11或者視頻幀子塊21發(fā)生遮擋。
同理,基于視頻幀子塊12的特征直方圖和視頻幀子塊22的特征直方圖,計(jì)算視頻幀子塊22與視頻幀子塊12的不相似度系數(shù)B,并假設(shè)B大于閾值G0,則判定視頻幀子塊12或者視頻幀子塊22發(fā)生遮擋;基于視頻幀子塊13的特征直方圖和視頻幀子塊23的特征直方圖,計(jì)算視頻幀子塊23與視頻幀子塊13的不相似度系數(shù)C,并假設(shè)C大于閾值G0,則判定視頻幀子塊13或者視頻幀子塊23發(fā)生遮擋;基于視頻幀子塊14的特征直方圖和視頻幀子塊24的特征直方圖,計(jì)算視頻幀子塊24與視頻幀子塊14的不相似度系數(shù)D,并假設(shè)D小于閾值G0,則判定視頻幀子塊14或者視頻幀子塊24未發(fā)生遮擋。因此,可確定發(fā)生遮擋的視頻幀子塊的數(shù)量為3。
在計(jì)算出視頻幀子塊21與視頻幀子塊11的不相似度系數(shù)A、視頻幀子塊22與視頻幀子塊12的不相似度系數(shù)B、視頻幀子塊23與視頻幀子塊13的不相似度系數(shù)C、視頻幀子塊24與視頻幀子塊14的不相似度系數(shù)D之后,可基于視頻幀子塊21與視頻幀子塊11的不相似度系數(shù)A、視頻幀子塊22與視頻幀子塊12的不相似度系數(shù)B、視頻幀子塊23與視頻幀子塊13的不相似度系數(shù)C、視頻幀子塊24與視頻幀子塊14的不相似度系數(shù)D,計(jì)算出第2視頻幀與第1視頻幀的不相似度系數(shù)H。
為了在判斷檢測區(qū)域是否發(fā)生遮擋時,具有更高的準(zhǔn)確度,在計(jì)算出視頻幀子塊21與視頻幀子塊11的不相似度系數(shù)A、視頻幀子塊22與視頻幀子塊12的不相似度系數(shù)B、視頻幀子塊23與視頻幀子塊13的不相似度系數(shù)C、視頻幀子塊24與視頻幀子塊14的不相似度系數(shù)D,以及視頻幀子塊21的權(quán)重值Y1、視頻幀子塊22的權(quán)重值Y2、視頻幀子塊23的權(quán)重值Y3、視頻幀子塊24的權(quán)重值Y4之后,可包括但不限于以下四種方法計(jì)算第2視頻幀與第1視頻幀的不相似度系數(shù)H。
第一種方法
H=A+B+C+D
第二種方法
H=Y(jié)1*A+Y2*B+Y3*C+Y4*D
第三種方法
H=Y(jié)1*A*(視頻幀子塊21的面積)+Y2*B*(視頻幀子塊22的面積)+Y3*C*(視頻幀子塊23的面積)+Y4*D*(視頻幀子塊24的面積)。
其中,視頻幀子塊21的面積為視頻幀子塊21的像素個數(shù),視頻幀子塊22的面積為視頻幀子塊22的像素個數(shù),視頻幀子塊23的面積為視頻幀子塊23的像素個數(shù),視頻幀子塊24的面積為視頻幀子塊24的像素個數(shù)。
因此,H=Y(jié)1*A*16+Y2*B*16+Y3*C*16+Y4*D*16。
第四種方法
H=Y(jié)1+Y2+Y3
針對上述四種計(jì)算第2視頻幀與第1視頻幀的不相似度系數(shù)H的方法,相應(yīng)的,存在四種計(jì)算第2視頻幀與第1視頻幀的遮擋因子K的方法。
針對上述第一種計(jì)算第2視頻幀與第1視頻幀的不相似度系數(shù)H的方法,計(jì)算遮擋因子K的方法如下:
K=(A+B+C+D)/與檢測區(qū)域重疊的視頻幀子塊數(shù),
而又因H=A+B+C+D,因此,此時第2視頻幀與第1視頻幀的不相似度系數(shù)H,與遮擋因子K之間的關(guān)系為K=H/4。
針對上述第二種計(jì)算第2視頻幀與第1視頻幀的不相似度系數(shù)H的方法,計(jì)算遮擋因子K的方法如下:
K=(Y1*A+Y2*B+Y3*C+Y4*D)/與檢測區(qū)域重疊的視頻幀子塊數(shù),即K=(Y1*A+Y2*B+Y3*C+Y4*D)/4。
而又因H=Y(jié)1*A+Y2*B+Y3*C+Y4*D,因此,此時第2視頻幀與第1視頻幀的不相似度系數(shù)H,與遮擋因子K之間的關(guān)系為K=H/4。
針對上述第三種計(jì)算第2視頻幀與第1視頻幀的不相似度系數(shù)H的方法,計(jì)算遮擋因子K的方法如下:
K=[Y1*A*(視頻幀子塊21的面積)+Y2*B(視頻幀子塊22的面積)+Y3*C(視頻幀子塊23的面積)+Y4*D(視頻幀子塊24的面積)]/檢測區(qū)域面積,即K=[Y1*A*16+Y2*B*16+Y3*C*16+Y4*D*16]/(8*8)。
而又因H=Y(jié)1*A*16+Y2*B*16+Y3*C*16+Y4*D*16,因此,此時第2視頻幀與第1視頻幀的不相似度系數(shù)H,與遮擋因子K之間的關(guān)系為K=H/64。
針對上述第四種計(jì)算第2視頻幀與第1視頻幀的不相似度系數(shù)H的方法,計(jì)算遮擋因子K的方法如下:
K=(Y1+Y2+Y3)/檢測區(qū)域內(nèi)發(fā)生遮擋的視頻幀子塊數(shù),即K=(Y1+Y2+Y3)/3。
而又因H=Y(jié)1+Y2+Y3,因此,此時第2視頻幀與第1視頻幀的不相似度系數(shù)H,與遮擋因子K之間的關(guān)系為K=H/3。
最后,在計(jì)算出第2視頻幀與第1視頻幀的不相似度系數(shù)H之后,將計(jì)算出的不相似度系數(shù)H與預(yù)先設(shè)置的閾值G0進(jìn)行比較,若不相似度系數(shù)H大于閾值G0,則判定檢測區(qū)域M內(nèi)發(fā)生遮擋,否則判定檢測區(qū)域M內(nèi)未發(fā)生遮擋。
而在計(jì)算出第2視頻幀與第1視頻幀的遮擋因子K之后,可將計(jì)算出的遮擋因子K與預(yù)先設(shè)置的閾值G1進(jìn)行比較,并在遮擋因子K大于閾值G1時,判定檢測區(qū)域M內(nèi)發(fā)生遮擋,其中,閾值G1是用于判斷圖像發(fā)生遮擋的,且閾值G1大于閾值G0,并且閾值G1小于視頻幀完全遮擋時圖像特征變化的最小值,即閾值G1是基于相鄰兩視頻幀完全被遮擋時,由噪聲干擾所造成的圖像特征變化的最小值,即閾值G1是基于相鄰兩視頻幀完全被遮擋時且在噪聲干擾的情況下,所計(jì)算出的相鄰兩視頻幀的不相似度系數(shù)的最小值。
根據(jù)以上內(nèi)容可以看出,通過分析相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖來判斷檢測區(qū)域是否發(fā)生遮擋,即通過分析相鄰兩視頻幀與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的紋理特征來判斷檢測區(qū)域是否遮擋發(fā)生遮擋,從而減少了運(yùn)算量,提升了判斷的效率。
又由于在分析相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖之前,還可將相鄰兩視頻幀的分辨率均縮放到預(yù)先設(shè)定的分辨率,因此,不僅能夠減小內(nèi)存的占用,而且還能夠適合多種分辨率視頻幀圖像的歸一化處理。
另外,在通過分析相鄰兩視頻幀與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的紋理特征時,由于可采用LBP算法提取視頻幀圖像特征,不僅能夠減小空間占用,而且還能夠提高檢測的可靠性。
進(jìn)一步的,還可將相鄰兩視頻幀與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的紋理特征與視頻幀子塊的權(quán)重結(jié)合判斷檢測區(qū)域是否遮擋發(fā)生遮擋,從而提高了判斷的可靠性。
基于相同的技術(shù)構(gòu)思,本發(fā)明實(shí)施例還提供一種視頻遮擋檢測裝置,如圖4所示,該裝置可包括:
第一確定模塊401,用于分別確定相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖;
計(jì)算模塊402,用于根據(jù)同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的直方圖,確定同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的第一不相似度系數(shù);
根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù),確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù);
第二確定模塊403,用于在確定的所述第二不相似度系數(shù)大于第一閾值時,確定檢測區(qū)域內(nèi)發(fā)生遮擋。
較佳的,計(jì)算模塊402,具體用于:
針對任意同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊,根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù)以及所述位置的權(quán)重值,確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù)。
較佳的,第二確定模塊403,還用于:
在根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù),確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù)之前,在確定的所述第一不相似度系數(shù)大于第二閾值時,確定所述相鄰兩視頻幀中的任意一個視頻幀的視頻幀子塊被遮擋,并統(tǒng)計(jì)被遮擋的視頻幀子塊的數(shù)量;
計(jì)算模塊402,具體用于:
根據(jù)確定的第一不相似度系數(shù)、所述位置的權(quán)重值以及被遮擋的視頻幀子塊的數(shù)量,確定相鄰兩視頻幀的第二不相似度系數(shù)。
較佳的,根據(jù)下列方式確定所述位置的權(quán)重值:
針對任意一個位置上的視頻幀子塊,根據(jù)所述視頻幀子塊的面積、所述視頻幀子塊的面積與所述檢測區(qū)域的重疊面積,確定所述位置的權(quán)重值。
較佳的,第二確定模塊,還用于:
在根據(jù)同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的直方圖,確定同一位置的相鄰兩視頻幀中的視頻幀子塊的第一不相似度系數(shù)之后,在確定的所述第一不相似度系數(shù)大于第三閾值時,統(tǒng)計(jì)所述相鄰兩視頻幀中的任意一個視頻幀的不相似度系數(shù)大于第三閾值的視頻幀子塊的數(shù)量;在統(tǒng)計(jì)的不相似度系數(shù)大于第三閾值的視頻幀子塊的數(shù)量大于第四閾值時,判定所述檢測區(qū)域整體被遮擋。
較佳的,第一確定模塊,還用于:
在分別確定相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖之前,將所述相鄰兩視頻幀的分辨率均縮放到預(yù)先設(shè)定的分辨率。
較佳的,第一確定模塊,還用于:
在分別確定相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖之前,將所述相鄰兩視頻幀均劃分成至少兩個視頻幀子塊,并且同一視頻幀中的視頻幀子塊不重疊。
綜上,可以看出,通過分析相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖來判斷檢測區(qū)域是否發(fā)生遮擋,即通過分析相鄰兩視頻幀與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的紋理特征來判斷檢測區(qū)域是否遮擋發(fā)生遮擋,從而減少了運(yùn)算量,提升了判斷的效率。
又由于在分析相鄰兩視頻幀中與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的直方圖之前,還可將將相鄰兩視頻幀的分辨率均縮放到預(yù)先設(shè)定的分辨率,因此,不僅能夠減小內(nèi)存的占用,而且還能夠適合多種分辨率視頻幀圖像的處理。
另外,在通過分析相鄰兩視頻幀與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的紋理特征時,由于可采用LBP算法提取視頻幀圖像特征,不僅能夠減小空間占用,而且還能夠提高檢測的可靠性。
進(jìn)一步的,還可將相鄰兩視頻幀與檢測區(qū)域有重疊的至少一個視頻幀子塊的紋理特征與視頻幀子塊的權(quán)重結(jié)合判斷檢測區(qū)域是否遮擋發(fā)生遮擋,從而提高了判斷的可靠性。
本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白,本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此,本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且,本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學(xué)存儲器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。
本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機(jī)器,使得通過計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲器中,使得存儲在該計(jì)算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品,該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上,使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理,從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念,則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以,所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。