图像处理装置和方法及监控系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种图像处理装置和方法及监控系统。所述图像处理装置包括：被配置为获取输入视频中的当前图像并且获取包括背景图像和视觉元素的前景/背景分类信息的背景模型的单元；被配置为确定所述当前图像中的视觉元素与所述背景模型中的视觉元素之间的第一相似性度量的单元；以及被配置为根据所述当前图像、所述背景模型中的所述背景图像及所述第一相似性度量将所述当前图像中的所述视觉元素分类为前景或背景的单元。其中，所述背景模型中的所述视觉元素是分类信息为背景并且与所述当前图像中的所述视觉元素的对应部分相邻的视觉元素。根据本发明专利技术，前景检测的准确性将得到改善。

【技术实现步骤摘要】
图像处理装置和方法及监控系统
本专利技术涉及图像处理，尤其涉及例如前景检测和监控。
技术介绍
在图像处理中，一方面，图像(例如，视频中的一个图像)通常由若干视觉元素构成，所述视觉元素是对图像的表现有贡献的可视特性。其中，一个视觉元素例如可以是一个像素、表示一组像素的离散余弦变换(DCT)块或表示具有相似属性(例如，相似纹理、相似颜色、相似亮度)的一组像素的超像素。另一方面，尤其是在前景检测中，现有的背景减除(backgroundsubtraction)技术通常被用于通过将视频中的当前图像与基于视频中的当前图像之前的某一持续时间内的图像获得的背景图像进行比较而将当前图像中的视觉元素分类为“前景”或“背景”。其中，“前景”是指在视频上捕获的场景中出现的瞬态对象。此类瞬态对象可包括例如运动的人或运动的汽车。场景中的其余部分被视为“背景”。然而，在某些情形下，会出现假前景检测。例如，在一种情形下，如果当前图像中的水波或随风而动的树叶的视觉元素与背景图像中的对应视觉元素相比具有某些变化，则会将实际上为背景的水波或树叶错误地检测为前景。例如，在另一种情形下，如果使用准确性较低的图像分割算法来获得超像素(即，视觉元素)，即从当前图像中获得的视觉元素可能无法与从当前图像的先前图像中获得的对应视觉元素保持恒定不变，则当前图像中的视觉元素与背景图像中的对应视觉元素相比也将具有某些变化，因而也将导致假前景检测。因此，为了尽可能多地消除上述假前景检测，“MovingObjectsDetectionandSegmentationBasedonBackgroundSubtractionandImageOver-Segmentation”(Yun-fangZhu,<JournalofSoftware>VOL.6,NO.7,July,2011)中公开了一种示例性技术。对于当前图像中的一个视觉元素，该示例性技术根据该视觉元素的背景置信度将该视觉元素检测为前景或背景。更具体而言，在该视觉元素的背景置信度大于阈值的情况下，将该视觉元素检测为背景。其中，该视觉元素的背景置信度为第一数量与第二数量的比值，所述第一数量表示当前图像中与该视觉元素相邻并且与该视觉元素具有相同颜色的视觉元素的数量，而所述第二数量表示当前图像中与该视觉元素相邻并且被检测为前景的视觉元素的数量。然而，在与一个待检测视觉元素相邻的一组视觉元素被错误地检测为前景的情况下，上述第一数量和上述第二数量都将变大，从而将使得该待检测视觉元素的背景置信度变小并且小于阈值。因此，不能尽可能多地消除上述假前景检测，从而导致不能尽可能好地改善前景检测。
技术实现思路
因此，鉴于上面的
技术介绍
中的记载，本公开内容旨在解决上述问题中的至少一点。根据本专利技术的一个方面，提供一种图像处理装置，所述图像处理装置包括：获取单元，被配置为获取输入视频中的当前图像并且获取包括背景图像和视觉元素的分类信息的背景模型，其中，所述视觉元素的分类信息包括前景和背景；相似性度量确定单元，被配置为确定所述当前图像中的视觉元素与所述背景模型中的视觉元素之间的第一相似性度量；以及分类单元，被配置为根据所述当前图像、所述背景模型中的所述背景图像及所述相似性度量确定单元确定的所述第一相似性度量，将所述当前图像中的所述视觉元素分类为前景或背景。其中，所述背景模型中的所述视觉元素是分类信息为背景的视觉元素，并且，其中所述背景模型中的所述视觉元素是与所述当前图像中的所述视觉元素的对应部分相邻的视觉元素。其中，所述背景模型中的所述背景图像是根据所述当前图像的至少一个先前图像获得的。并且，所述背景模型中的所述视觉元素的分类信息是根据所述当前图像的至少一个先前图像中被分类为前景或背景的视觉元素获得的。利用本专利技术，前景检测的准确性将得到改善。根据以下参照附图的描述，本专利技术的其他特性特征和优点将显而易见。附图说明包含在说明书中并构成本说明书的一部分的附图例示本专利技术的实施例，并与文字描述一起用于解释本专利技术的原理。图1是示意性地示出可实现根据本专利技术实施例的技术的硬件配置的框图。图2是例示根据本专利技术实施例的图像处理装置的配置的框图。图3A至图3H示意性地示出根据本专利技术的当前图像的先前图像中的视觉元素的前景/背景分类结果及背景模型中的视觉元素的前景/背景分类信息。图4示意性地示出根据本专利技术实施例的图像处理的流程图。图5A至图5B示意性地示出根据本专利技术的当前图像及背景模型中的视觉元素的前景/背景分类信息。图6示意性地示出根据本专利技术的如图2中所示的分类单元230的子单元。图7示意性地示出根据本专利技术的如图4中所示的步骤S430的流程图。图8例示根据本专利技术的示例性监控器的布置。具体实施方式下面将参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例。应注意，下面的描述实质上仅为说明性和示例性的，并且决不意图限制本专利技术及其应用或用途。除非另有具体说明，否则实施例中阐述的组件和步骤的相对布置、数值表达式和数值并不限制本专利技术的范围。另外，本领域技术人员已知的技术、方法和设备可能不会被详细地讨论，但在适当的情形中其应当是本说明书的一部分。请注意，相似的附图标记和字母指代附图中相似的项目，因此，一旦一个项目在一个附图中被定义，则不必在下面的附图中对其进行讨论。一般而言，在视频上捕获的场景中，一个真对象(即，前景)不可能在视频中突然出现或消失。也就是说，真对象在视频中将具有一个运动轨迹。因此，在视频的当前图像中的一个视觉元素为背景的情况下，通常，当前图像的至少一个先前图像中的与该视觉元素的对应部分相邻的视觉元素也将为背景。因此，专利技术人发现，在前景检测中，对于一个视频的当前图像中的一个视觉元素，可将所述当前图像的先前图像中被分类为背景且与该视觉元素的对应部分相邻的视觉元素作为一个参照，来确定将该视觉元素分类为前景还是背景。因此，在本专利技术中，对于一个视频的当前图像中的一个视觉元素，除了该视觉元素与先前图像中的对应视觉元素之间的差异(即，变化)，还将考虑该视觉元素与先前图像中被分类为背景且与该视觉元素的对应部分相邻的视觉元素之间的相似性。例如，在该视觉元素与先前图像中被分类为背景且与该视觉元素的对应部分相邻的视觉元素相似的情况下，诸如这些视觉元素的纹理/颜色/亮度相似，该视觉元素为背景的概率较高。因此，根据本专利技术，即使在视频的某些图像中背景包括运动(例如，水波或随风而动的树叶)或者即使使用准确性较低的图形分割算法来获得用于前景检测的视觉元素，但是由于将使用在先前处理中获得的前景/背景分类结果作为参照来进行后续处理，因此可有效地消除假前景检测。因此，前景检测的准确性将得到改善。(硬件配置)首先将参照图1描述可实现下文中描述的技术的硬件配置。硬件配置100例如包括中央处理单元(CPU)110、随机存取存储器(RAM)120、只读存储器(ROM)130、硬盘140、输入设备150、输出设备160、网络接口170和系统总线180。此外，在一种实现方式中，硬件配置100可由电脑实现，诸如平板电脑、笔记本电脑、台式电脑或其他合适的电子设备。在另一种实现方式中，硬件配置100可由监控器实现，诸如数码相机、摄像机、网络相机或其他合适的电子设备。其中，在硬件配置100由监控器实现的情况下，硬件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像处理装置，所述图像处理装置包括：获取单元，被配置为获取输入视频中的当前图像并且获取包括背景图像和视觉元素的分类信息的背景模型，其中所述视觉元素的分类信息包括前景和背景；相似性度量确定单元，被配置为确定所述当前图像中的视觉元素与所述背景模型中的视觉元素之间的第一相似性度量，其中所述背景模型中的所述视觉元素是分类信息为背景的视觉元素，并且，其中所述背景模型中的所述视觉元素是与所述当前图像中的所述视觉元素的对应部分相邻的视觉元素；以及分类单元，被配置为根据所述当前图像、所述背景模型中的所述背景图像及所述相似性度量确定单元确定的所述第一相似性度量，将所述当前图像中的所述视觉元素分类为前景或背景。

【技术特征摘要】
1.一种图像处理装置，所述图像处理装置包括：获取单元，被配置为获取输入视频中的当前图像并且获取包括背景图像和视觉元素的分类信息的背景模型，其中所述视觉元素的分类信息包括前景和背景；相似性度量确定单元，被配置为确定所述当前图像中的视觉元素与所述背景模型中的视觉元素之间的第一相似性度量，其中所述背景模型中的所述视觉元素是分类信息为背景的视觉元素，并且，其中所述背景模型中的所述视觉元素是与所述当前图像中的所述视觉元素的对应部分相邻的视觉元素；以及分类单元，被配置为根据所述当前图像、所述背景模型中的所述背景图像及所述相似性度量确定单元确定的所述第一相似性度量，将所述当前图像中的所述视觉元素分类为前景或背景。2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述背景模型中的所述背景图像是根据所述当前图像的至少一个先前图像获得的；其中，所述背景模型中的所述视觉元素的分类信息是根据所述当前图像的至少一个先前图像中被分类为前景或背景的视觉元素获得的。3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，对于所述当前图像中的任何一个所述视觉元素，所述相似性度量确定单元通过确定该视觉元素与所述背景模型中的部分视觉元素之间的相似性度量，确定与该视觉元素对应的所述第一相似性度量；其中，所述背景模型中的所述部分视觉元素是分类信息为背景的视觉元素，并且其中所述背景模型中的所述部分视觉元素是与所述当前图像中的该视觉元素的对应部分相邻的视觉元素。4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，对于所述当前图像中的任何一个所述视觉元素，该视觉元素的对应部分为在所述背景模型中的位置与该视觉元素在所述当前图像中的位置相同的部分。5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述分类单元根据第二相似性度量将所述当前图像中的所述视觉元素分类为前景或背景，所述第二相似性度量根据所述相似性度量确定单元确定的所述第一相似性度量调整；其中，所述第二相似性度量为所述当前图像中的所述视觉元素与所述背景图像中的对应视觉元素之间的相似性度量。6.根据权利要求5所述的图像处理装置，其中，所述分类单元单元包括：计算单元，被配置为对于所述当前图像中的每一个所述视觉元素，计算与该视觉元素对应的所述第二相似性度量；调整单元，被配置为根据所述相似性度量确定单元确定的所述第一相似性度量，调整所述计算单元计算的所述第二相似性度量；以及确定单元，被配置为根据所述调整单元调整的所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳琴，陈则玮，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP