一种视频图像处理的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种视频图像处理的方法及装置，该方法包括：获取视频中连续的N帧图像，为每帧图像的相同坐标位置的像素点创建背景集合以及配置状态寄存器；基于当前帧图像的第一像素点对应的第一状态寄存器的值，在判断获得该第一像素点对应的第一背景集合的像素值是非污染的时，且该第一像素点邻域内的第二像素点的第二背景集合所对应的第二状态寄存器的值满足预设条件时，将第一像素点替换第一背景集合中的任意一个像素值以及替换第二背景集合中的任意一个像素值，根据替换后的第一背景集合和第二背景集合的值，判断当前像素点是背景还是前景，基于该结果获得第一二值图，使得每帧图像均可避免“鬼影”的出现。

【技术实现步骤摘要】
一种视频图像处理的方法及装置
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种视频图像处理的方法及装置。
技术介绍
在现今视频图像处理的过程中，感兴趣区域ROI(RegionsofInterest)提取是重要的处理图像方法，而运动目标检测是ROI检测的一个重要分支。运动目标检测主要是针对视频序列，从一串连续的视频序列中提取出运动的目标，这种方法用于提取出的运动目标可供进一步的处理和识别，主要应用于视频内容分析、智能家居、智能安防、视频数据压缩存储等领域。Vibe算法是Barnich等人于2011年提出的一种快速的进行运动目标检测的算法，一直被认为是一种无参数模型。该算法为视频图像中每一个坐标位置设置一个色度值的集合，称为背景集合，这个集合记录了一定数量的此位置过去被判断为背景时的数值，新一帧图像的每一个位置的像素值会与这个集合中的数值进行对比，差异小于某一阈值则被判断为背景。如果是背景，则会以一定的更新规则进行背景集合的更新，但这是一种完全随机的更新模式，拥有很大的不确定性。该算法设置初始背景集合的方法使之展露了弊端，原算法采用使用第一帧图像，每个像素的邻域像素点的值随机插入到背景集合中。这种方法最大的问题在于，当前景包含在第一帧图片中，或者背景突然运动时，会在目标移动走之后留下“鬼影”，鬼影是2001年，Cucchira等人提出的概念，它是被检测出的大片前景区域，但是此区域并没有任何运动的物体。鬼影问题是所有运动目标检测的难题，vibe算法也对鬼影做了处理，但是鬼影需要很多帧之后才会被消除，这大大影响了算法的检测性能。有些消除鬼影的方法是在创建初始背景集合时进行改进，但是这仍然无法解决背景突然运动而产生的鬼影。并且，当背景中突然插入新的目标，例如一块大石头滚入背景，这时候将会判断为前景，事实上是背景，这是由于背景突然变化而产生的鬼影。因此需要将其与静止的前景区分开来，避免由于前景插入背景集合中而对背景集合造成污染的情况。Vibe算法在众多运动目标检测中，是一种运算速度快，存储空间需求小并且识别准确率高的算法。但是，如何消除上述情况的鬼影是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的视频图像处理的方法及装置。第一方面，本专利技术实施例提供了一种视频图像处理的方法，包括：获取视频中连续的N帧图像，所述每帧图像的相同坐标位置的像素点对应有一个背景集合，每个背景集合对应有一个状态寄存器，所述状态寄存器用于表征所述背景集合中像素值是否被污染，所述N为正整数；基于当前帧图像上的第一像素点的第一背景集合所对应的第一状态寄存器的值，判断所述第一像素点是否是背景，以及判断所述第一像素点对应的第一背景集合中的像素值是否是非污染的；在所述第一像素点被确定为是背景，且所述第一背景集合的像素值确定为是非污染的，同时所述第一像素点的邻域中的任意一个第二像素点所对应的第二背景集合的第二状态寄存器中的值在大于第一阈值时，将所述第一像素点的像素值替换其所述第一背景集合中的任意一个像素值，并同时将所述第一像素点的像素值替换所述第二像素点所对应的第二背景集合中的任意一个像素值；基于替换后的所述第一背景集合的像素值以及所述第二背景集合中的像素值，以及所述当前帧图像上的第一像素点的像素值，获得所述当前帧图像的第一二值图；基于所述第一二值图，获得所述第一二值图的前景图像。进一步地，所述状态寄存器中包括用于记录背景集合中的像素值的污染程度值，污染标记值以及所述当前帧图像上的像素点的类型值；所述污染程度值用于表示所述背景集合中的像素值被污染的次数，所述污染标记值用于表示所述背景集合中污染像素值所在的位置，所述类型值用于表示所述像素点被判定为是背景或者是前景，以及所述像素点被连续判定为是前景的次数。进一步地，所述基于当前帧图像上的第一像素点的第一背景集合所对应的第一状态寄存器的值，判断所述第一像素点是否是背景，以及判断所述第一像素点对应的第一背景集合中的像素值是否是非污染的，具体包括：基于所述第一状态寄存器中的类型值，判断所述第一像素点是否是背景；基于所述第一状态寄存器中的污染标记值或者所述污染程度值，判断所述第一背景集合中的像素值是否是非污染的。进一步地，所述基于所述第一状态寄存器中的类型值，判断所述第一像素点是否是背景，具体包括：将所述第一像素点的像素值分别与其所述第一背景集合中的像素值进行比较，获得第一差距；在所述第一差距小于预设值的数量大于或等于第一预设数量时，确定所述第一像素点是背景；在所述差距大于所述预设值的数量小于第一预设数量时，确定所述第一像素点是前景。进一步地，在所述基于所述第一状态寄存器中的污染标记值或者所述污染程度值，判断所述第一背景集合中的像素值是否是非污染的之后，还包括：在确定所述第一背景集合中的像素值是污染的时，将所述第一像素值分别与所述第一背景集合中存储污染像素的存储位的像素值进行比较，获得第二差距；在所述第二差距小于所述预设值，且所述存储位的位置标号与所述第一状态寄存器的污染标记值相对应时，将所述第一状态寄存器中的污染程度值加1；在所述第二差距小于所述预设值，且所述存储位的位置标号与所述第一状态寄存器的污染标记值不对应时，将所述第一状态寄存器中的污染程度值减1；将所述第一像素值替换所述第一背景集合中存储污染像素的存储位中的任意一个像素值；在所述第二差距小于或等于所述预设值，且所述存储位的位置标号与所述第一状态寄存器的污染标记值相对应时，若替换的像素值的位置标号与所述第一状态寄存器的污染标记值相对应，保留所述污染标记值；若替换的像素值的位置标号与所述第一状态寄存器的污染标记值不对应，则将所述污染标记值中相应的标记位更改为1；在所述第二差距大于所述预设值，或者所述存储位的位置标号与所述第一状态寄存器的污染标记值不对应时，则替换的像素值的位置标号所对应的污染标记值的相应位更改为0；获得更改后的第一状态寄存器的值。进一步地，在基于所述第一状态寄存器中的类型值，判断所述第一像素点是否是背景之后，还包括：基于所述第一状态寄存器中的类型值，判断所述第一像素点是否是背景；在大于所述第二阈值时，将所述第一状态寄存器中的污染程度值加1，并将所述第一像素值替换所述第一背景集合中存储污染像素的存储位中的任意一个像素值；将所述第一状态寄存器中的污染标记位的相应位置标记为1；获得更改后的第一状态寄存器的值。进一步地，在获得更改后的第一状态寄存器的值之后，还包括：基于所述更改后的第一状态寄存器的值，重新判断所述第一背景集合中的像素值是否是非污染的，具体包括：在所述污染标记值大于0或者所述污染程度值大于第三阈值时，确定所述第一背景集合中的像素值是污染的；在所述污染标记值等于0时，确定所述第一背景集合中的像素值是非污染的。进一步地，在基于替换后的所述第一背景集合的像素值以及所述第二背景集合中的像素值，以及所述当前帧图像上的第一像素点的像素值，获得所述当前帧图像的第一二值图，具体包括：基于更改后的第一状态寄存器的值，判断所述第一像素点是前景还是背景；在确定所述第一像素点为前景时，将所述第一像素点的像素值确定为1；在确定所述第一像素点为背景时，将所述第一像素点的像素值确定为0，获得所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视频图像处理的方法，其特征在于，包括：获取视频中连续的N帧图像，每帧图像的相同坐标位置的像素点对应有一个背景集合，每个背景集合对应有一个状态寄存器，所述状态寄存器用于表征所述背景集合中像素值是否被污染，所述N为正整数；基于当前帧图像上的第一像素点的第一背景集合所对应的第一状态寄存器的值，判断所述第一像素点是否是背景，以及判断所述第一像素点对应的第一背景集合中的像素值是否是非污染的；在所述第一像素点被确定为是背景，且所述第一背景集合的像素值确定为是非污染的，同时所述第一像素点的邻域中的任意一个第二像素点所对应的第二背景集合的第二状态寄存器中的值在大于第一阈值时，将所述第一像素点的像素值替换其所述第一背景集合中的任意一个像素值，并同时将所述第一像素点的像素值替换所述第二像素点所对应的第二背景集合中的任意一个像素值；基于替换后的所述第一背景集合的像素值以及所述第二背景集合中的像素值，以及所述当前帧图像上的第一像素点的像素值，获得所述当前帧图像的第一二值图；基于所述第一二值图，获得所述第一二值图的前景图像。

【技术特征摘要】
1.一种视频图像处理的方法，其特征在于，包括：获取视频中连续的N帧图像，每帧图像的相同坐标位置的像素点对应有一个背景集合，每个背景集合对应有一个状态寄存器，所述状态寄存器用于表征所述背景集合中像素值是否被污染，所述N为正整数；基于当前帧图像上的第一像素点的第一背景集合所对应的第一状态寄存器的值，判断所述第一像素点是否是背景，以及判断所述第一像素点对应的第一背景集合中的像素值是否是非污染的；在所述第一像素点被确定为是背景，且所述第一背景集合的像素值确定为是非污染的，同时所述第一像素点的邻域中的任意一个第二像素点所对应的第二背景集合的第二状态寄存器中的值在大于第一阈值时，将所述第一像素点的像素值替换其所述第一背景集合中的任意一个像素值，并同时将所述第一像素点的像素值替换所述第二像素点所对应的第二背景集合中的任意一个像素值；基于替换后的所述第一背景集合的像素值以及所述第二背景集合中的像素值，以及所述当前帧图像上的第一像素点的像素值，获得所述当前帧图像的第一二值图；基于所述第一二值图，获得所述第一二值图的前景图像。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述状态寄存器中包括用于记录背景集合中的像素值的污染程度值，污染标记值以及所述当前帧图像上的像素点的类型值；所述污染程度值用于表示所述背景集合中的像素值被污染的次数，所述污染标记值用于表示所述背景集合中污染像素值所在的位置，所述类型值用于表示所述像素点被判定为是背景或者是前景，以及所述像素点被连续判定为是前景的次数。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于当前帧图像上的第一像素点的第一背景集合所对应的第一状态寄存器的值，判断所述第一像素点是否是背景，以及判断所述第一像素点对应的第一背景集合中的像素值是否是非污染的，具体包括：基于所述第一状态寄存器中的类型值，判断所述第一像素点是否是背景；基于所述第一状态寄存器中的污染标记值或者所述污染程度值，判断所述第一背景集合中的像素值是否是非污染的。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一状态寄存器中的类型值，判断所述第一像素点是否是背景，具体包括：将所述第一像素点的像素值分别与其所述第一背景集合中的像素值进行比较，获得第一差距；在所述第一差距小于预设值的数量大于或等于第一预设数量时，确定所述第一像素点是背景；在所述差距大于所述预设值的数量小于第一预设数量时，确定所述第一像素点是前景。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述基于所述第一状态寄存器中的污染标记值或者所述污染程度值，判断所述第一背景集合中的像素值是否是非污染的之后，还包括：在确定所述第一背景集合中的像素值是污染的时，将所述第一像素值分别与所述第一背景集合中存储污染像素的存储位的像素值进行比较，获得第二差距；在所述第二差距小于所述预设值，且所述存储位的位置标号与所述第一状态寄存器的污染标记值相对应时，将所述第一状态寄存器中的污染程度值加1；在所述第二差距小于所述预设值，且所述存储位的位置标号与所述第一状态寄存器的污染标记值不对应时，将所述第一状态寄存器中的污染程度值减1；将所述第一像素值替换所述第一背景集合中存储污染像素的存储位中的任意一个像素值；在所述第二差距小于或等于所述预设值，且所述存储位的位置标号与所述第一状态寄存器的污染标记值相对应时，若替换的像素值的位置标号与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：路霄汉，梁利平，王志君，洪钦智，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11