用于估计单体的倾斜度的图像监测装置及其方法制造方法及图纸

公开一种用于估计单体的倾斜度的图像监测装置及其方法。本发明专利技术的实施方式涉及一种用于估计单体的倾斜度的图像监测装置及其方法。更具体地，提供通过估计对象的表面面积、宽度和高度来检测拍摄到的图像内的单体、提取单体的特征向量以及通过所提取的特征向量计算消失点的位置来估计单体的倾斜度即姿势的用于图像监测的装置和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于估计单体的倾斜度的图像监测装置及其方法
本公开在某些实施方式中涉及一种用于估计单体的倾斜度的图像监视或监测装置和方法。更具体地，本公开涉及图像监测装置和方法，其用于通过估计捕捉到的图像中的对象的面积、宽度和高度来检测单体，提取单体的特征向量以及基于所提取的特征向量计算消失点的位置来估计单体的倾斜度和姿势。
技术介绍
这部分的陈述仅仅提供与本公开相关的背景信息并且可能不一定构成现有技术。图像中对象的大小通常被用来增强图像监测系统的图像分析算法的准确性。例如，当只有人类被设置为关注的对象时，可以在系统中预设人类的大约尺寸，使得非人类对象(动物、车辆等)从待检测的目标对象中排除。为了估计对象的大小，需要精确的相机校准。然而，这就要求复杂的处理，因此不适合实际应用。由于透视效果，对象在图像监测系统的图像中的大小依赖于其在该图像中的坐标而不同。传统技术涉及用户亲自输入在图像中的几个不同的点处的关注对象的大小，对所输入的对象大小信息进行插值以进行估计并使用图像中的在各个坐标处的对象的大小。然而，通过这种方法获得的结果根据用户输入的样本而不同，因此系统的准确性依赖于用户的能力水平。另外，为了将要求来自用户的输入的方法应用于采用多个摄像机的大规模系统，需要大量的劳动力。图像监测技术可能只考虑对象的大小。然而，对象的姿势在提高算法的精确度上也起着重要作用。例如，在用于估计人的数目的基于区域的算法中，个人在图像中占据的面积作为缩放因子起着非常重要的作用。如果个人的姿势发生倾斜，则相应对象的最小定界矩形或框的大小与对象的实际面积大大不同，这将使得算法的精确度降低。另外，当使用基于识别的技术时，除非对象被输入为做出与分类器在用于识别的学习处理中使用的图像相同的姿势，识别性能可以退化。
技术实现思路
技术问题因此，已经努力做出本公开来提供一种图像监测装置和方法，该图像监测装置和方法用于通过估计捕捉到的图像中的对象的面积、宽度和高度来检测单体、提取单体的特征向量以及基于所提取的特征向量计算消失点的位置来估计单体的倾斜度和姿势。解决方案根据本公开的某些实施方式，一种图像监测装置包括：单体选择器，该单体选择器被构造成从所获取的图像中的多个对象中选择至少一个单体；单一前景图像生成器，该单一前景图像生成器被构造成生成单体的单一前景图像；特征向量提取器，该特征向量提取器被构造成利用包含在单一前景图像中的前景单体的矩心、前景单体的像素的数目以及像素的坐标值中的至少一方来提取前景单体的特征向量；消失点位置计算器，该消失点位置计算器被构造成通过将图像中的预定点连接到前景单体的矩心来生成基准向量并且当该预定点使基准向量和特征向量之间的角度最小化时将该预定点确定为消失点；以及倾斜度确定器，该倾斜度确定器被构造成利用该消失点确定前景单体的倾斜度并且校正前景单体的最小定界框的倾斜。根据本公开的另一实施方式，一种用于通过图像监测装置测量图像中的单体的倾斜度的方法，该方法包括以下步骤：从所获取的图像中的多个对象中选择至少一个单体；生成该至少一个单体的单一前景图像；利用前景单体的矩心、前景单体的像素的数目以及像素的坐标值中的至少一方来提取包含在单一前景图像中的前景单体的特征向量；通过将图像中的预定点连接到前景单体的矩心来生成基准向量并且当该预定点使基准向量和特征向量之间的角度最小化时将该预定点确定为消失点；以及利用该消失点确定前景单体的倾斜度并且校正前景单体的最小定界框的倾斜。有益效果根据如上所述的本公开，即使出现在图像中的对象由于相机视角或相机角度相对于垂直方向是倾斜的，对象的姿势或倾斜度也可以自动识别。另外，根据某些实施方式的图像监测装置使得对象的大小和形状的描述更加准确，从而提高图像分析的准确性。附图说明图1是根据本公开的至少一个实施方式的视频图像监测装置的示意性框图。图2是根据至少一个实施方式的用于估计单体的倾斜度的图像监测装置的示意性框图。图3是根据至少一个实施方式的由图像监测装置执行的用于检测单体的操作的流程图。图4是根据至少一个实施方式的用于通过估计单体的倾斜度来监测视频图像的方法的流程图。图5是根据至少一个实施方式的由图像监测装置执行的用于将捕捉的图像划分成单独的前景像素和背景像素的操作的图。图6是根据至少一个实施方式的由包括在图像监测装置中的降噪器执行的利用前景像素的直方图的降噪操作的图。图7是根据至少一个实施方式的由图像监测装置执行的用于通过执行聚类确定单体的操作的图。图8是根据至少一个实施方式的要由图像监测装置使用的用于单体检测的前景像素的聚类的结果的图。图9是根据至少一个实施方式的由图像监测装置执行的用于计算单体的面积的操作的图。图10是根据至少一个实施方式的通过利用图像监测装置来估计单体的大小而检测的单体的示例性图像。图11是根据至少一个实施方式的图像监测装置中的前景单体的前景图像的图。图12是根据至少一个实施方式的由图像监测装置执行的用于估计某个前景单体的倾斜度的操作的图。图13是根据至少一个实施方式的由图像监测装置执行的用于通过使用单体的特征向量来估计某个前景单体的倾斜度的操作的图。图14是根据至少一个实施方式的通过利用图像监测装置来估计各个单体的倾斜度校正前景单体的大小的结果图像输出的图。具体实施方式下面，将参照附图详细描述本公开的至少一个实施方式。在下面的描述中，相同的附图标记指定相同的元件，尽管这些元件被示出在不同的附图中。另外，在至少一个实施方式的下面的描述中，为了清晰和简洁的目的，将省略本文中包括的已知功能和结构的详细说明。此外，在描述本专利技术的部件时，使用如同第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语。这些仅仅是为了将一个部件与另一个部件进行区分，并且本领域技术人员将理解这些术语并不隐含或暗示物质、部件的次序或顺序。如果描述部件与另一部件“连接”、“耦接”或“链接”，本领域技术人员将理解的是，这些部件不一定是直接“连接”、“耦接”或“链接”而是经由第三个部件间接地“连接”、“耦接”或“链接”。图1是根据本公开的至少一个实施方式的视频图像监测装置的示意性框图。根据本公开的某些实施方式，用于估计单体的倾斜度的视频监控系统包括图像捕捉器110、图像监测装置120和监测单元150。这里，图像监测装置120包括图像数据处理器130、单体检测器140和倾斜度估计器142。图像捕捉器110是指能够捕捉图像的装置。根据某些实施方式，图像捕捉器110可以被实现为能够捕捉图像来监测预定大小的运动对象的CCTV摄像机、监控摄像机等。图像捕捉器110向图像监测装置120发送捕捉到的图像，用于监测运动对象。由图像捕捉器捕捉的图像可以是一个帧。然而，本公开的实施方式不限于此。捕捉到的图像可以包括多个帧。图像监测装置120是用于从图像捕捉器110接收捕捉到的图像并通过在捕捉到的图像中检测预定大小的运动对象来监测图像的装置。图像数据处理器130从图像捕捉器110接收捕捉到的图像，在该捕捉到的图像中确定像素的像素值，并且通过去除不呈现特定运动的背景的背景像素，将运动对象的前景像素分离来生成前景图像。另外，图像数据处理器130通过测量分离出的前景图像中的前景对象的像素的数目和前景像素的坐标值来生成前景对象信息。这里，如果前景对象信息的数据的量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像监测装置，该图像监测装置包括：单体选择器，该单体选择器被构造成从所获取的图像中的多个对象中选择至少一个单体；单一前景图像生成器，该单一前景图像生成器被构造成生成所述单体的单一前景图像；特征向量提取器，该特征向量提取器被构造成利用包含在所述单一前景图像中的前景单体的矩心、所述前景单体的像素的数目以及像素的坐标值中的至少一方来提取所述前景单体的特征向量；消失点位置计算器，该消失点位置计算器被构造成通过将所述图像中的预定点连接到所述前景单体的所述矩心来生成基准向量，并且当所述预定点使所述基准向量和所述特征向量之间的角度最小化时将所述预定点确定为消失点；以及倾斜度确定器，该倾斜度确定器被构造成利用所述消失点来确定所述前景单体的倾斜度，并且校正所述前景单体的最小定界框的倾斜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.09 KR 10-2012-01121151.一种图像监测装置，该图像监测装置包括：单体选择器，该单体选择器被构造成从所获取的图像中的多个对象中选择至少一个单体；单一前景图像生成器，该单一前景图像生成器被构造成生成所述单体的单一前景图像；特征向量提取器，该特征向量提取器被构造成利用包含在所述单一前景图像中的前景单体的矩心、所述前景单体的像素的数目以及像素的坐标值中的至少一方来提取所述前景单体的特征向量；消失点位置计算器，该消失点位置计算器被构造成通过将所述图像中的某个点连接到所述前景单体的所述矩心来生成基准向量，并且当所述某个点使所述基准向量和所述特征向量之间的角度最小化时将所述某个点确定为消失点；以及倾斜度确定器，该倾斜度确定器被构造成利用所述消失点来确定所述前景单体的倾斜度，并且校正所述前景单体的最小定界框的倾斜。2.根据权利要求1所述的图像监测装置，其中，所述特征向量提取器利用由下面的算式所限定的协方差矩阵来计算所述特征向量：其中，C表示所述协方差矩阵，M表示所述前景单体中的像素的数目，Xi表示与所述前景单体中第i个像素的坐标相对应的二维向量，并且m表示与所述前景单体中所述像素的所述矩心的坐标相对应的二维向量。3.根据权利要求2所述的图像监测装置，其中，所述特征向量包括通过将所述二维向量应用到所述协方差矩阵而提取的至少两个向量。4.根据权利要求3所述的图像监测装置，其中，所述特征向量包括与所述前景单体的高度平行的第一特征向量和与所述第一特征向量垂直的第二特征向量。5.根据权利要求1所述的图像监测装置，其中，所述消失点位置计算器将所述基准向量和所述特征向量之间的所述角度应...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光国，金基文，
申请(专利权)人：SK电信有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR