一种基于数字图像处理的占道现象实时检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于数字图像处理的占道现象实时检测方法，包括以下步骤：选取背景图，将所述背景图转换成灰度图；从实时监控视频中提取视频帧，并缓存所述视频帧；将背景图的灰度图的过道作为感兴趣区域，并将背景图的非感兴趣区域进行掩膜屏蔽；采用背景图不更新高斯混合模型对视频帧进行前景提取，保存获得的二值前景图；对二值前景图进行检测融合，获得前景融合后的图像；对所述前景融合后的图像进行去噪处理，获得去噪后的二值前景图；将上一步获得的去噪后的二值前景图在所述实时图像帧中标注出，进行预示示警。其能够实时准确的对存在占道信息的区域做出定位，解放劳动力，减少人员的投入，增加工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字图像处理的占道现象实时检测方法
本专利技术涉及道路检测
，具体涉及一种基于数字图像处理的占道现象实时检测方法。
技术介绍
数字图像处理(DigitalImageProcessing)是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。数字图像处理最早出现于20世纪50年代，当时的电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期，随着视频监控系统的应用，已经基本覆盖了人们生活和工作的方方面面，无数摄像头被用来进行数据收集以及和监控可疑人物、事件和行为。政府机构、学校、医院、公司乃至各个超市和农贸市场，都在场景关键区域布置了大量的摄像头，并且对这些摄像头进行组网，从而对目标区域进行实时监控，可以实现对可疑目标的识别、跟踪乃至报警。据MarketsandMarkets预测，全球视频监控市场在2020年将增加到的420.6亿美元。面对如此巨大的市场空间，全球一些主要的电子、IT跨国公司均涉足电子安防产品的生产和销售。而目前民用和商用摄像头很多仍然处于人工监控以及录像保存的原始状态，尤其是农贸市场等场景，未能有智能算法协助工作人员以减少其工作量，而由于人流量大而存在占道物品时对流通极为不方便，因此需要大量巡逻人员以及视频监控人员无时不刻的对存在占道经营现象进行及时发现与处理。而解决“占道”这一现状的技术目前主要分为两大类，一类是如专利“占道/停车行为检测方法与装置”中，提供一套基于传感器进行数据采集的系统装置，从而判断所检测区域是否存在占道/停车信息；另一类是使用图像处理的方法，对目标提取特征，根据算法进行判别是否存在占道。在实际应用中，人头攒动、流量大且管制较为麻烦的农贸市场、超市等场所，采用安设传感器这种方法进行占道经营监测，显然是不合理不适用的，使用随处可见的摄像头可以实现功能的同时节约成本。而目前，使用数字图像处理技术进行农贸市场等场景占道经营现象检测还处于空白阶段。目前，在超市、农贸市场或菜市场等场景中，存在摆摊或者是占道物品对人行道和过道堵塞，或者是小摊贩在人行道进行摆摊经营等不合法经营的问题。实际生活中，一般为超市管理人员、市场保安或城市管理委员会对这些现象进行视频监控，或者现场巡逻进行处理，但一方面传统方法处理需要投入大量人力进行巡查和在监控室监察，另一方面在人流量较大的场景一旦存在占道经营，人工不能在第一时间发现并且及时处理。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于数字图像处理的占道现象实时检测方法，其能够实时准确的对存在占道信息的区域做出定位，解放劳动力，减少人员的投入，增加工作效率。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于数字图像处理的占道现象实时检测方法，包括以下步骤：步骤一、选取背景图，将所述背景图转换成灰度图；步骤二、从实时监控视频中提取视频帧，并缓存所述视频帧；步骤三、将所述视频帧中的过道作为感兴趣区域，并将视频帧的非感兴趣区域进行掩膜屏蔽，并将视频帧转换成灰度图；将背景图的灰度图的过道作为感兴趣区域，并将背景图的非感兴趣区域进行掩膜屏蔽；步骤四、采用背景图不更新高斯混合模型对上一步获得的视频帧进行前景提取，保存获得的二值前景图；步骤五、对所述二值前景图进行检测融合，获得前景融合后的图像；步骤六、对所述前景融合后的图像进行去噪处理，获得去噪后的二值前景图；步骤七、将上一步获得的去噪后的二值前景图在所述实时图像帧中标注出，进行预示示警。作为优选的，所述步骤四，具体包括：S41、建立高斯混合模型，设定所述高斯混合模型的背景不更新；其中，所述背景采用步骤一中得到的背景图，所述背景固定；S42、将所述视频帧输入所述高斯混合模型进行运算，得到对应的二值前景图。作为优选的，所述步骤五具体包括：采用滑动窗口对所述二值前景图进行相与操作，获得占道物品的粗轮廊，即获得前景融合后的图像。作为优选的，所述步骤六具体包括：对所述前景融合后的图像做图像膨胀处理和腐蚀操作，获得去噪后的二值前景图。作为优选的，所述将所述视频帧中的过道作为感兴趣区域，并将视频帧的非感兴趣区域进行掩膜屏蔽，具体包括：S31、采用鼠标交互的方法，在所述视频帧中圈出来需要进行监测的过道区域，作为感兴趣区域；S32、保留所述感兴趣区域，将所述视频帧中非感兴趣区域进行掩膜屏蔽，非感兴趣区域的像素设置为0，获得掩膜屏蔽后的视频帧。作为优选的，所述步骤六和步骤七之间还包括：设定前景面积阈值；计算所述去噪后的二值前景图的各区域的面积值；滤除所述面积值小于面积阈值的二值前景图的区域。作为优选的，所述步骤一具体包括：选取过道干净无杂物的图像作为背景图，将所述背景图转换成灰度图。作为优选的，完成步骤七之后返回步骤二，进行循环检测。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术在提供了一种自动运行检测是否存在占道经营或者存在物品占道的方法，一方面可以实时准确的对存在占道信息的区域做出定位，另一方面可以在一定程度上解放劳动力，减少人员的投入，增加工作效率；本专利技术方法简单，运算量小，检测灵敏，精度高。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的背景图转换成的灰度图；图2为本专利技术视频帧掩膜处理后的图像；图3为做高斯混合差分的示意图，其中(a)为掩膜屏蔽后的视频帧；(b)为掩膜屏蔽后的背景图；(c)为高斯混合差分后的前景图，即获得二值前景图；图4为滑动检测原理图；图5为本专利技术获得的前景融合后的图像；图6所示为本专利技术膨胀操作后的图像；图7为本专利技术腐蚀操作后的图像；图8为实时标注占道物品的图像。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例参照图1～图8所示，本专利技术公开了一种基于数字图像处理的占道现象实时检测方法，包括以下步骤：步骤一、选取背景图，将所述背景图转换成灰度图。该步骤具体包括：选取过道干净无杂物的图像作为背景图，将所述背景图转换成灰度图。背景图选取的目的是为了之后和后续视频帧进行差分，因此要求背景图片干净无杂物，不存在任何非场景固有物品，方便后续方法使用。在本方法中，需要选取干净无杂物的当前场景图片作为背景，并且将背景图置为灰度图进行保存。图1为本专利技术的背景图转换成的灰度图。步骤二、从实时监控视频中提取视频帧，并缓存所述视频帧。对于实时监控视频，每隔几秒截取视频帧进行缓存。此处截取的视频帧取决于场景需求与计算机性能，间隔越短越精确，但是计算量越大，需要根据实际情况做选取。步骤三、将所述视频帧中的过道作为感兴趣区域，并将视频帧的非感兴趣区域进行掩膜屏蔽，并将视频帧转换成灰度图；将背景图的灰度图的过道作为感兴趣区域，并将背景图的非感兴趣区域进行掩膜屏蔽。由于不同场景的光线变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于数字图像处理的占道现象实时检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、选取背景图，将所述背景图转换成灰度图；步骤二、从实时监控视频中提取视频帧，并缓存所述视频帧；步骤三、将所述视频帧中的过道作为感兴趣区域，并将视频帧的非感兴趣区域进行掩膜屏蔽，并将视频帧转换成灰度图；将背景图的灰度图的过道作为感兴趣区域，并将背景图的非感兴趣区域进行掩膜屏蔽；步骤四、采用背景图不更新高斯混合模型对上一步获得的视频帧进行前景提取，保存获得的二值前景图；步骤五、对所述二值前景图进行检测融合，获得前景融合后的图像；步骤六、对所述前景融合后的图像进行去噪处理，获得去噪后的二值前景图；步骤七、将上一步获得的去噪后的二值前景图在所述实时图像帧中标注出，进行预示示警。

【技术特征摘要】
1.一种基于数字图像处理的占道现象实时检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、选取背景图，将所述背景图转换成灰度图；步骤二、从实时监控视频中提取视频帧，并缓存所述视频帧；步骤三、将所述视频帧中的过道作为感兴趣区域，并将视频帧的非感兴趣区域进行掩膜屏蔽，并将视频帧转换成灰度图；将背景图的灰度图的过道作为感兴趣区域，并将背景图的非感兴趣区域进行掩膜屏蔽；步骤四、采用背景图不更新高斯混合模型对上一步获得的视频帧进行前景提取，保存获得的二值前景图；步骤五、对所述二值前景图进行检测融合，获得前景融合后的图像；步骤六、对所述前景融合后的图像进行去噪处理，获得去噪后的二值前景图；步骤七、将上一步获得的去噪后的二值前景图在所述实时图像帧中标注出，进行预示示警。2.如权利要求1所述的基于数字图像处理的占道现象实时检测方法，其特征在于，所述步骤四具体包括：S41、建立高斯混合模型，设定所述高斯混合模型的背景不更新；其中，所述背景采用步骤一中得到的背景图，所述背景固定；S42、将所述视频帧输入所述高斯混合模型进行运算，得到对应的二值前景图。3.如权利要求1所述的基于数字图像处理的占道现象实时检测方法，其特征在于，所述步骤五具体包括：采用滑动窗口对所述二值前景图进行相与操...

【专利技术属性】
技术研发人员：时斐斐，彭力，谢林柏，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32