專利名稱：圖像對象的選取框大小的調整方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種圖像對象的選取框尺寸調整方法，特別是涉及一種具有
一目標對象的連續(xù)圖像圖框(frame)之中，能依據(jù)目標對象在每一幀圖像圖框 中的尺寸變化情況，自動選取框調整目標對象的選取框大小的調整方法。
背景技術：
在多媒體信息發(fā)達的今天，為了可以辨識影片中的內容或對象經(jīng)常會利用 到對象檢測及其追蹤的技術。舉例來說，在保全系統(tǒng)中對人臉的檢測或是對車 牌的圈選都需要正確的圈選出目標對象。
以往對于影片中的目標對象的擷取方式，是利用一固定大小的圖像選取框 圈選目標對象，其圖像選取框的尺寸應以最接近目標對象的尺寸為最佳。 一般
而言目標對象在每一幀圖框中的大小通常會隨著時間的遞移而改變，例如鏡 頭拉近或拉遠時就會改變目標對象在圖框中的顯示大小。若僅以固定尺寸的選 取框來圈選目標對象的話，當選目標對象的尺寸大于或小于選取框時，使得在 其它后續(xù)的應用中經(jīng)由選取框對目標對象所擷取出的特征值會產(chǎn)生偏差，使得 后續(xù)的計算結果錯誤。
所以，另外有人提出可變動的選取框，應用在會變動的目標對象上。若是 針對每一幀圖框中的目標對象大小，都調整其相應大小的選取框，這樣的作法 不僅會使得運算單元的運算負載增加，而且選取框的大小容易出現(xiàn)劇烈的變 化。舉例來說， 一般的影片中，目標對象往往會因為光線或背景的影響，使得 計算器容易誤判目標對象的變化量，所以選取框的圈選范圍會有大幅度的變 化。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種圖像對象的選取框大小的調整方法，應用于影 片中的目標對象的追蹤，在影片中具有數(shù)幀圖框，目標對象的顯示范圍可能會隨著每一圖框的播放而改變，來解決上述公知技術中存在的問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種圖像對象的選取框大小的調整方 法，依據(jù)本發(fā)明的實施例，本發(fā)明的圖像對象的選取框大小的調整方法，包括 下列步驟初始化基準選取框、小區(qū)域選取框、大區(qū)域選取框及變化條件；及
提供一對比手段，在本回合中Rouridn中用以對比目標對象的顯示范圍變化，
對比手段還包括下列步驟依序選取出相鄰兩幀圖框作為第一選取圖框與第二 選取圖框，利用這些選取框分別對第一選取圖框與第二選取圖框中的目標對象 進行圈選；計算這些的選取框對目標對象的涵蓋范圍，并根據(jù)計算結果設定對
應基準選取框的變化條件，其中變化條件用以記錄目標對象的顯示范圍的變化
趨勢；以及若本回合Roundn的變化條件與前一回合Roundn-1的變化條件相同， 將變化次數(shù)進行累加，若變化次數(shù)已達到門坎值，則根據(jù)變化條件調整來調整 次一回合Roundn+l的基準選取框的圈選范圍。
本發(fā)明利用多個選取框對影片中的對象作動態(tài)性的調整選取框的大小，使 得對于圖像對象的圈選而言，除了可以提供有效地降低計算上的復雜度，圈選 窗口還可以平滑地進行圈選而不會有大幅度的圈選范圍變動。
以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的 限定。


圖la為影片中的各圖框中的目標對象的變化示意圖lb為在一圖框中目標對象與各選取框的示意圖2為本實施例的運作流程示意圖3a為第一回合的目標對象及圈選窗口的示意圖3b為第二回合的目標對象及圈選窗口的示意圖3C為第三回合的目標對象及圈選窗口的示意圖3d為第四回合的目標對象及圈選窗口的示意圖。
其中，附圖標記
100 影片
110 150 圖框
180 第一選取圖框190 第二選取圖框
S210 S280 本發(fā)明的步驟流程
310 基準選取框
320 小區(qū)域選取框
330 大區(qū)域選取框
410 目標對象
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種圖像對象的選取框大小的調整方法，應用于影片中的目標 對象的追蹤。影片由數(shù)幀圖框(frames)所組成的，在影片中包括至少一個對象，
其中對象可以是人臉、車子、動物或物品。
請參考圖la與圖lb，其分別為影片中的各幀圖框中的目標對象的變化示 意圖與各選取框的示意圖。圖la中的影片100具有數(shù)個圖框110 150。圖lb 就以影片100中的第一幀圖框而言，圖lb中具有圖框110、基準選取框310、 小區(qū)域選取框320、大區(qū)域選取框330與目標對象410。在本實施例中定義一 個目標對象410作為本實施例中特定選取的對象。目標對象410的顯示范圍可 能會隨著每一圖框110 150的播放而改變大小或位置，例如，在影片中車子的 行進，或是對人物的特寫鏡頭等，都會改變目標對象410的顯示大小。
本發(fā)明所提供圖像對象的選取框大小的調整方法，請同時參考圖2，調整 方法包括下列步驟首先，設定基準選取框、小區(qū)域選取框、大區(qū)域選取框及 變化條件(步驟S210)。小區(qū)域選取框320的范圍小于基準選取框310，大區(qū)域 選取框330的范圍大于基準選取框310。
在每一回合Roimdn中，依序選取出相鄰兩幀圖框作為第一選取圖框與第 二選取圖框，利用基準選取框、小區(qū)域選取框與大區(qū)域選取框分別對第一選取 圖框與第二選取圖框中的目標對象的顯示范圍進行圈選(步驟S220)。為方便 說明本案的在每次對比的過程，所以針對計算第一選取圖框180與第二選取圖 框190的相關計算的過程，將其過程稱為一個回合Round。
在本實施例中以正向播放作為影片的播放順序，所以選取第一選取圖框 180與第二選取圖框190依據(jù)正向播放為準。以圖la中的圖框11CT150為例， 若為正向播放的話，則是以圖框IIO、圖框120、圖框130、圖框140與圖框
6150的順序進行播放，所以選取第一選取圖框180與第二選取圖框190的順序 先從圖框110與圖框120開始選取。若是反相播放的話，則第一選取圖框180 與第二選取圖框190的選取順序依據(jù)反相播放的順序為準。
根據(jù)第一選取圖框與第二選取圖框中的基準選取框及其所圈選的目標對 象，來計算基準選取框對目標對象的涵蓋范圍(步驟S230)。根據(jù)計算結果設 定對應基準選取框的變化條件(步驟S240)。
其中，計算基準選取框310對目標對象410的涵蓋范圍的方式可以依據(jù)但 不限定為涵蓋范圍中的各項空間域物理值。例如，可以利用基準選取框310 中對目標對象410的顏色顯示比率或者是亮度值作為識別基準選取框310對目 標對象410的涵蓋范圍。此外，變化條件則是根據(jù)基準選取框310對目標對象 410的涵蓋范圍的變化關系。當目標對象410對基準選取框310的顯示范圍變 大時，則將變化條件設為"變大"，反之亦然。以上為了方便說明，所以以口 語化的敘述作為變化條件的設置。若以程序設計來說，變化條件可以設置成變 量型態(tài)來進行判斷。
判斷本回合Roundn的變化條件與前一回合RoimcL,的變化條件是否相同 (步驟S250)。若本回合Roundn的變化條件與前一回合Rounds的變化條件不相 同的話，則將變化次數(shù)歸零計算(步驟S260)。若本回合Roundn的變化條件與 前一回合Rounds的變化條件相同的話，則將變化次數(shù)進行累加，并判斷變化 次數(shù)是否達到門坎值(步驟S270)。若變化次數(shù)未達到門坎值的話，則重復步 驟S220。若變化次數(shù)達到門坎值，則根據(jù)變化條件從選取框中選取一個作為 次一回合Roundn+1的基準選取框310，并重復步驟S210 (步驟S280)。
特別值得注意的是，本發(fā)明對于決定次一回合Roimdn+1的基準選取框310 的大小根據(jù)變化條件來決定。若變化條件為"變大"的話，則將本回合的大 區(qū)域選取框330設定為次一回合Rounds的基準選取框310，并且根據(jù)一定比 例重新計算出新的大區(qū)域選取框330的范圍。若變化條件為"變小"的話，將 本回合Round 的小區(qū)域選取框320設定為次一回合Roundn+1的基準選取框310， 并且根據(jù)一定比例重新計算出新的小區(qū)域選取框320的范圍。若變化條件為 "不變"的話，將本回合Roundn的基準選取框310設定為次一回合RouncU的 基準選取框310。
為清楚解說本實施例的各項步驟，所以在此以一實例作為其更詳細的說明。首先在圖lb中，分別初始化基準選取框310、小區(qū)域選取框320、大區(qū)域 選取框330及變化條件(對應步驟S210)。在每一回合Round。開始時，從圖la 的各圖框中依序選取出相鄰兩幀圖框作為第一選取圖框180與第二選取圖框 190 (對應步驟S220)。
根據(jù)第一選取圖框180與第二選取圖框190中的基準選取框310及其所圈 選的目標對象410，來計算基準選取框310對目標對象410的涵蓋范圍。根據(jù) 計算結果設定對應基準選取框310的變化條件(對應步驟S230 S240)。
請參考圖3a至圖3d，其分別為在不同回合時對于不同圖框中的目標對象 410的大小變化的示意圖。在圖3a至圖3c的每一回合中分別利用基準選取框 310、小區(qū)域選取框320與大區(qū)域選取框330來圈選第一選取圖框180與第二 選取圖框190。
圖3a中的左方代表的是第一選取圖框180，在圖3a的此一回合選擇圖la 的圖框110作為本回合的第一選取圖框180;圖3a中的右方代表的是第二選 取圖框190，在圖3a的此一回合選擇圖la的圖框120作為本回合的第二選取 圖框190。
再有，圖3b中的左方代表的是第一選取圖框180，在圖3b的此一回合選 擇圖la的圖框120作為本回合的第一選取圖框180;圖3b中的右方代表的是 第二選取圖框190，在圖3b的此一回合選擇圖la的圖框130作為本回合的第 二選取圖框190。
同理推論，在圖3c的第一選取圖框180為圖框130、第二選取圖框190 為圖框140;在圖3d的第一選取圖框180為圖框140、第二選取圖框190的為 圖框150。
從圖3a至圖3d中可以明顯的看出目標對象410是逐漸的變大，所以在圖 3a的此一回合中的變化條件是設為"變大"。相同的，在圖3b的此一回合中 的變化條件也是設為"變大"，所以在圖3a的此一回合與圖3b的此一回合的 變化條件是相同的，故將變化次數(shù)累加一次。延續(xù)上述步驟，對于圖3b與圖 3c也是相同的變化條件，所以再將變化次數(shù)進行累加(對應步驟S250)。
重復累加變化次數(shù)達到門坎值的話，則根據(jù)該變化條件從選取框中選取一 個作為次一回合的基準選取框310。請參考圖3d所示，其為變更次一回合基 準選取框310的示意圖。本實施例中假設門坎值為三次的話，在圖3c與圖3d的變化條件也相同，所以在進行變化次數(shù)累加后，使得變化次數(shù)達到門坎值。
所以在圖3d的第二選取圖框190的基準選取框310、小區(qū)域選取框320與大 區(qū)域選取框330會重新設定其大小范圍(對應步驟S280)。
就圖3d此一回合而言，因為變化次數(shù)達到門坎值，所以對于第二選取圖 框190的基準選取框310及其它選取框的范圍大小會根據(jù)前面的變化條件與選 取框作重新的調整。換句話說，在圖3a、圖3b、圖3c與圖3d的回合中變化 條件都是"變大"，所以圖3d中的第二選取圖框190的基準選取框310會換 成圖3d中的第一選取圖框180的大區(qū)域選取框330。同理，若是圖3a、圖3b、 圖3c與圖3d的回合中變化條件都是"變小"的話，則圖3d中的第二選取圖 框190的基準選取框310會換成圖3d中的第一選取圖框180的小區(qū)域選取框 320。上述更換選取框的步驟，除了可以在同一回合中完成，也可以在次一回 合時更換。
本發(fā)明利用多個選取框對影片中的對象作動態(tài)性的調整選取框的大小，使 得對于圖像對象的圈選而言，除了可以提供有效地降低計算上的復雜度，圈選 窗口還可以平滑地進行圈選而不會有大幅度的圈選范圍變動。
當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質的情 況下，熟悉本領域的技術人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但 這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1、一種圖像對象的選取框大小的調整方法，其應用在一影片中的一目標對象的追蹤，其特征在于，該對象的選取框大小的調整方法包括設定一基準選取框及一變化條件；及提供一對比手段，用以對比該目標對象的顯示范圍變化，該對比手段還包括下列步驟依序選取出相鄰兩幀圖框作為一第一選取圖框與一第二選取圖框，利用該基準選取框分別對該第一選取圖框與該第二選取圖框中的該目標對象進行圈選；計算該基準選取框對該目標對象的涵蓋范圍，并根據(jù)計算結果設定對應該基準選取框的該變化條件，其中該變化條件用以記錄該目標對象的顯示范圍的變化趨勢；若該第一選取圖框的前一圖框與該第一選取圖框所產(chǎn)生的該變化條件與該第一選取圖框與該第二選取圖框所產(chǎn)生的該變化條件為相同，將一變化次數(shù)進行累加；及若該變化次數(shù)已達到一門坎值，則根據(jù)該變化條件調整來調整該第二選取圖框的該基準選取框的圈選范圍。
2、 根據(jù)權利要求1所述的圖像對象的選取框大小的調整方法，其特征在 于，設定該基準選取框中，還包括下列方法設定一小區(qū)域選取框、 一大區(qū)域選取框，該小區(qū)域選取框的范圍小于該基 準選取框，該大區(qū)域選取框的范圍大于該基準選取框。
3、 根據(jù)權利要求1所述的圖像對象的選取框大小的調整方法，其特征在 于，若該第一選取圖框的前一圖框與該第一選取圖框所產(chǎn)生的該變化條件與該 第一選取圖框與該第二選取圖框所產(chǎn)生的該變化條件為不相同，將該變化次數(shù) 重新計算。
4、 根據(jù)權利要求l所述的圖像對象的選取框大小的調整方法，其特征在 于，設定該變化條件的范圍還包括下列方法對比該基準選取框對于該第一選取圖框與該第二選取圖框分別圈選的該 目標對象的涵蓋范圍；若該基準選取框對該第一選取圖框圈選的該目標對象的涵蓋范圍小于該 基準選取框對該第二選取圖框圈選的該目標對象的涵蓋范圍，則將該變化條件設定為增加；若該基準選取框對該第一選取圖框圈選的該目標對象的涵蓋范圍等于該 基準選取框對該第二選取圖框圈選的該目標對象的涵蓋范圍，則將該變化條件設定為不變；及若該基準選取框對該第一選取圖框圈選的該目標對象的涵蓋范圍大于該 基準選取框對該第二選取圖框圈選的該目標對象的涵蓋范圍，則將該變化條件 設定為減少。
5、根據(jù)權利要求1所述的圖像對象的選取框大小的調整方法，其特征在于，縮放該基準選取框還包括下列步驟若該變化條件為增加且該變化次數(shù)達到該門坎值的話，則將該大區(qū)域選取框作為該第二選取圖框的該基準選取框；若該變化條件為不變且該變化次數(shù)達到該門坎值的話，對該第二選取圖框 的該基準選取框不進行變動；及若該變化條件為減少且該變化次數(shù)達到該門坎值的話，則將該小區(qū)域選取 框作為該第二選取圖框的該基準選取框。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圖像對象的選取框大小的調整方法，應用于影片中的目標對象的追蹤，在影片中具有數(shù)幀圖框(frames)，目標對象的顯示范圍隨著每一圖框的播放而改變，根據(jù)目標對象的顯示范圍的變化趨勢，記錄變化趨勢相應的變化次數(shù)是否達到一門坎值，再重新設定選取框的大小，以便能以較接近目標對象的尺寸的選取框框選目標對象。
文檔編號H04N1/387GK101478628SQ20081000031
公開日2009年7月8日 申請日期2008年1月4日 優(yōu)先權日2008年1月4日
發(fā)明者周宏隆, 張尹彬, 楊岱璋 申請人:華晶科技股份有限公司