图像前景提取的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种图像前景提取的方法和装置，其中方法包括：根据预设条件获取当前帧像素的距离判定阈值，并计算当前帧像素的积分直方图；根据积分直方图计算当前帧像素距离判定阈值范围内的样本个数；根据样本个数与预设的样本个数阈值比较，若样本个数大于或等于样本个数阈值，则判定当前帧像素为背景点，反之，则为前景点。本发明专利技术可以快速、准确的进行图像前景提取。

Method and device for extracting foreground of image

The invention discloses a method and a device for foreground extraction, wherein the method comprises the following steps: according to preset conditions to obtain the current frame pixel distance threshold, and calculate the integral histogram of pixels in the current frame; according to the integral histogram calculation of the current frame pixel distance to determine the threshold range of the number of samples; according to the comparison with the preset sample the number of threshold number of samples, if the number of samples is greater than or equal to the number of samples is determined threshold, the current frame pixel as background, on the other hand, for the former attractions. The invention can rapidly and accurately image foreground extraction.

【技术实现步骤摘要】
图像前景提取的方法和装置
本专利技术涉及到实时视频运动目标检测跟踪领域，特别是涉及到一种图像前景提取的方法和装置。
技术介绍
随着视频监控摄像头在智能监控领域的广泛应用与智能视频分析技术的快速发展，设计一种高效实时的背景建模和前景提取的算法，从而准确进行运动目标的检测和跟踪成为了视频监控领域一个研究热点。由于场景的复杂性、不可预知性，以及各种环境干扰和噪声的存在，使背景的建模和模拟变得比较困难，实现运动物体检测面临诸多挑战。比如必须适应环境的变化、相机抖动引起画面的抖动，必须能够正确的检测出背景物体的改变(比如新停下的车必须及时的归为背景物体，而由静止开始移动的物体也需要及时的检测出来)。物体检测中往往会出现Ghost区域(Ghost区域是指当一个原本静止的物体开始运动，算法可能会将原来该物体所覆盖的区域错误的检测为运动的，这块区域就成为Ghost，同样原来运动的物体变为静止的也会引入Ghost区域)，Ghost区域在检测中必须被尽快的消除。现有大部分背景模型均存在不足之处，首先，背景模型未充分利用图像中的相邻像素点之间相关性信息，这就使得检测出的前景产生了随机分布的漏检和虚景区域。其次，背景模型的更新速度与运动目标的运动速度不好匹配。若背景模型的更新速度比场景变化速度慢，则容易产生Ghost区域；若背景模型更新速度过快则易漏检运动目标。再次，在复杂场景中摇摆的树枝以及运动阴影也会被误检为前景。例如对于油田监控场景，既需要排除雨雪等各种环境噪声干扰、树叶摇摆干扰、夜晚灯光阴影的干扰，还需要去除磕头机的运动。另外对于视频监控领域，算法的效率直接影响着产品的性能。所以如何更快地将Ghost区域消融和能够稳定可靠地应对噪声时需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供一种建模效率高、前景提取效果更好的图像前景提取的方法和装置。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提出一种图像前景提取的方法，包括：根据预设条件获取当前帧像素的距离判定阈值，并计算当前帧像素的积分直方图；根据积分直方图计算当前帧像素距离判定阈值范围内的样本个数；将所述样本个数与预设的样本个数阈值比较，若样本个数大于或等于样本个数阈值，则判定当前帧像素为背景点，反之，则为前景点。进一步地，所述根据样本个数与预设的样本个数阈值比较，若样本个数大于或等于样本个数阈值，则判定当前帧像素为背景点，反之，则为前景点的步骤之后，包括：每一个背景点随机更新自己的样本值，以及随机更新其邻域点的样本值，并统计背景点更新后的灰度直方图和邻域点更新后的灰度直方图。进一步地，当第一次启动图像采集装置时，所述根据预设条件获取当前帧像素的距离判定阈值，并计算当前帧像素的积分直方图的步骤之前，包括：获取建模的样本集个数，并根据时间顺序建立差分存储的灰度直方图。进一步地，所述每一个背景点随机更新自己的样本值，以及随机更新其邻域点的样本值，并统计背景点更新后的灰度直方图和邻域点更新后的灰度直方图的步骤之后，包括：根据图像中前景点数目持续占比，判断是否进行初始化背景模型。进一步地，所述根据预设条件获取当前帧像素的距离判定阈值的步骤包括：预设自适应条件列表，根据当前帧像素从自适应条件列表中选取对应的距离判定阈值，预设列表为其中，r为距离判定阈值，Pi为当前帧像素。本专利技术还提供一种图像前景提取的装置，包括：获取单元，用于像素分类，根据预设条件获取当前帧像素的距离判定阈值，并计算当前帧像素的积分直方图；计算单元，用于根据积分直方图计算当前帧像素距离判定阈值范围内的样本个数；判断提取单元，用于将样本个数与预设的样本个数阈值比较，若样本个数大于或等于样本个数阈值，则判定当前帧像素为背景点，反之，则为前景点。进一步地，所述图像前景提取的装置，还包括：更新单元，用于每一个背景点随机更新自己的样本值，以及随机更新其邻域点的样本值，并统计背景点更新后的灰度直方图和邻域点更新后的灰度直方图。进一步地，所述图像前景提取的装置还包括：初始化单元，用于获取建模的样本集个数，并根据时间顺序建立差分存储的灰度直方图。进一步地，所述图像前景提取的装置还包括：判断初始单元，用于根据图像中前景点数目持续占比，判断是否进行初始化背景模型。进一步地，所述获取单元包括：预设模块，用于预设自适应条件列表，根据当前帧像素从自适应条件列表中选取对应的距离判定阈值，预设列表为其中，r为距离判定阈值，Pi为当前帧像素。本专利技术的图像前景提取的方法和装置，计算通过预设条件获取的距离判定阈值范围内的样本个数，然后将样本个数与预设的样本个数对比，可以快速准确地判断出前景点和背景点。附图说明图1为本专利技术一实施例的图像前景提取的方法的流程图；图2为本专利技术一具体实施例的图像前景提取的方法的流程图；图3为本专利技术一实施例的像素分类示的意图；图4为本专利技术一实施例的图像前景提取的装置的框图；图5为本专利技术一实施例的图像前景提取的装置的框图图6为本专利技术一实施例中获取单元的框图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参照图1，本专利技术实施例提出一种图像前景提取的方法，包括步骤：S1、根据预设条件获取当前帧像素的距离判定阈值，并计算当前帧像素的积分直方图；S2、根据积分直方图计算当前帧像素距离判定阈值范围内的样本个数；S3、将所述样本个数与预设的样本个数阈值比较，若样本个数大于或等于样本个数阈值，则判定当前帧像素为背景点，反之，则为前景点。如上述步骤S1所述，当前帧像素是指当前帧图像的某一个像素点。根据预设条件，获取当前帧像素的距离判定阈值，以便于对一定范围内的像素进行灰度直方图统计，由于距离判定阈值的获取是根据预设条件进行的，所以预设条件可以根据实际情况进行相应的设定，提高最终前景点获取的速度和准确性。同时计算当前帧像素积分直方图，得到后续步骤中需要的基本要求。如上述步骤S2所述，所述样本个数是指N个样本集中满足距离判定阈值范围内的样本的个数，该样本个数可以反映出当前帧像素究竟是背景点还是前景点。如上述步骤S3所述，样本个数阈值是一个给定的经验值，该经验值可以将前景点与背景点的区分标准更加的贴近人们需要，根据预设的条件快速、准确地抓取前景点。本实施例中，上述步骤S1、S2、S3其实就是图像采集过程中像素点分类的过程，再此过程中抓取图像前景点。本实施例中，上述步骤S3之后，还包括步骤：S4、每一个背景点随机更新自己的样本值，以及随机更新其邻域点的样本值，并统计背景点更新后的灰度直方图和邻域点更新后的灰度直方图。如步骤S4所述，上述样本值是模型中的每一个像素点的值，上述背景点的邻域点可以是背景点，也可以是前景点。灰度直方图是灰度级的函数，它表示图象中具有每种灰度级的像素的个数，反映图象中每种灰度值出现的频率。灰度直方图的横坐标是灰度级，纵坐标是该灰度级出现的频率。步骤S4其实是模型更新的过程，当前帧的每一个像素点都要遍历判断是前景点还是背景点，而随机更新可以保证样本值的一个指数衰减的平滑生命周期，并且可以使得背景模型很好的适应视频场景的变化，从而达到更好的检测效果。而统计背景点更新后的灰度直方图和邻域点更新后的灰度直方图，是为了下一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像前景提取的方法，其特征在于，包括：根据预设条件获取当前帧像素的距离判定阈值，并计算当前帧像素的积分直方图；根据积分直方图计算当前帧像素距离判定阈值范围内的样本个数；将样本个数与预设的样本个数阈值比较，若样本个数大于或等于样本个数阈值，则判定当前帧像素为背景点，反之，则为前景点。

【技术特征摘要】
1.一种图像前景提取的方法，其特征在于，包括：根据预设条件获取当前帧像素的距离判定阈值，并计算当前帧像素的积分直方图；根据积分直方图计算当前帧像素距离判定阈值范围内的样本个数；将样本个数与预设的样本个数阈值比较，若样本个数大于或等于样本个数阈值，则判定当前帧像素为背景点，反之，则为前景点。2.根据权利要求1所述的图像前景提取的方法，其特征在于，所述根据样本个数与预设的样本个数阈值比较，若样本个数大于或等于样本个数阈值，则判定当前帧像素为背景点，反之，则为前景点的步骤之后，包括：每一个背景点随机更新自己的样本值，以及随机更新其邻域点的样本值，并统计背景点更新后的灰度直方图和邻域点更新后的灰度直方图。3.根据权利要求2所述的图像前景提取的方法，其特征在于，当第一次启动图像采集装置时，所述根据预设条件获取当前帧像素的距离判定阈值，并计算当前帧像素的积分直方图的步骤之前，包括：获取建模的样本集个数，并根据时间顺序建立差分存储的灰度直方图。4.根据权利要求2所述的图像前景提取的方法，其特征在于，所述每一个背景点随机更新自己的样本值，以及随机更新其邻域点的样本值，并统计背景点更新后的灰度直方图和邻域点更新后的灰度直方图的步骤之后，包括：根据图像中前景点数目持续占比，判断是否进行初始化背景模型。5.根据权利要求1-4中任一项所述的图像前景提取的方法，其特征在于，所述根据预设条件获取当前帧像素的距离判定阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：王桂文，刘强，
申请(专利权)人：深圳中兴力维技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44