移动物体检测和跟踪方法以及装置制造方法及图纸

本公开提供了一种移动物体检测和跟踪方法，包括：利用图像采集装置获得包括物体的图像；对图像进行预处理以获得二值化图像；对二值化图像中的像素进行水平投影和竖直投影以获得投影成一行和一列的像素投影行和像素投影列；基于预定阈值和像素投影行以及像素投影列来确定物体的区域；基于所确定的区域确定前后两帧图像中的物体是否为相同物体，以实现移动物体的检测和跟踪。本公开还提供了一种移动物体检测和跟踪装置、一种电子设备和一种非暂时性计算机可读介质。时性计算机可读介质。时性计算机可读介质。

【技术实现步骤摘要】
移动物体检测和跟踪方法以及装置


[0001]本公开涉及图像处理领域，并且更具体地涉及一种移动物体检测 和跟踪方法、一种移动物体检测和跟踪装置、一种电子设备以及一种 计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]移动物体检测和跟踪是计算机视觉领域的热门问题，广泛应用于 视频监控、人机交互、虚拟现实和图像压缩等领域。
[0003]近年来随着硬件技术的不断发展和分析技术的不断拓展，对移动 物体的图像的处理与分析日益受到重视，特别是在高帧率视频当中， 如何快速准确地对移动物体进行检测和跟踪成为一个重要的研究课题。
[0004]在移动物体检测方面，目前常用的三种方法为光流法、帧差法、 背景相减法。光流法在检测和跟踪移动物体方面效果较好，但是其缺 点在于计算量大、耗时较长、占用资源较大，不适合快速、实时跟踪 的场景。帧差法和背景相减法虽然计算量较小、耗时较短，但是检测 效果随着背景复杂程度的提升而大幅降低。
[0005]因此，需要一种适用于背景较为简单的、能够快速实时地检测和 跟踪移动物体的方法。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，在本公开的第一方面中，提供了一种移 动物体检测和跟踪方法，所述方法可以包括：利用图像采集装置获得 包括所述物体的图像；对所述图像进行预处理以获得二值化图像；对 所述二值化图像中的像素进行水平投影和竖直投影以获得投影成一行 和一列的像素投影行和像素投影列，其中，所述像素投影行中的每一 个像素投影的值为所述二值化图像中的与该像素投影相对应的列上的 所有像素的二值化值之和，并且所述像素投影列中的每一个像素投影 的值为所述二值化图像中的与该像素投影相对应的行上的所有像素的 二值化值之和；基于预定阈值和所述像素投影行以及所述像素投影列 来确定所述物体的区域；以及基于所确定的区域确定前后两帧图像中 的物体是否为相同物体，以实现移动物体的检测和跟踪。
[0007]根据第一方面，其中，对所述图像进行预处理以获得二值化图像 可以包括：对所述图像进行灰度化和二值化处理，以获得所述二值化 图像。
[0008]根据第一方面，其中，基于预定阈值和所述像素投影行以及所述 像素投影列来确定所述物体的区域可以包括：基于所述预定阈值从所 述像素投影行和所述像素投影列中筛选出大于所述预定阈值的像素投 影；以及基于所筛选出的像素投影，来确定所述物体的区域。
[0009]根据第一方面，其中，基于所筛选出的像素投影来确定所述物体 的区域可以包括：根据所筛选出的像素投影中的处于水平两端的像素 投影，确定所述物体的区域的水平边界；根据所筛选出的像素投影中 的处于竖直两端的像素投影，确定所述物体的区域的竖
直边界；以及 基于所述水平边界和所述竖直边界，确定所述物体的区域。
[0010]根据第一方面，其中，在所述物体仅水平移动的情况下，仅确定 一次所述竖直边界，并且将所确定的所述竖直边界直接投影到后续图 像中，以在后续图像中形成物体的区域的竖直边界。
[0011]根据第一方面，其中，在所述物体仅竖直移动的情况下，仅确定 一次所述水平边界，并且将所确定的所述水平边界直接投影到后续图 像中，以在后续图像中形成物体的区域的水平边界。
[0012]根据第一方面，所述方法还可以包括：在确定前后两帧图像中的 物体为相同物体的情况下，基于前后两帧图像中的物体的区域确定物 体的移动距离。
[0013]根据第一方面，基于前后两帧图像中的物体的区域确定物体的移 动距离可以包括：确定物体的水平移动距离，包括：以一个像素为步 长将前一帧图像中的像素投影行沿着水平方向移动；在每一次水平移 动之后，确定移动后的前一帧图像中的像素投影行与后一帧图像中的 像素投影行之间的状态值：以及将针对多次水平移动而计算的多个状 态值之中的最小状态值确定为前后两帧图像之间的物体水平移动的距 离；以及确定物体的竖直移动距离，其中确定物体的竖直移动的距离 的方法与确定物体的水平移动的距离的方法相同。
[0014]根据第一方面，所述确定移动后的前一帧图像中的像素投影行与 后一帧图像中的像素投影行之间的状态值可以包括：利用下列公式确 定状态值：
[0015][0016]其中，H表示状态值，j表示第j次移动，w的值为像素投影行中 的像素投影数量-1，A
p
表示前一帧图像，A
p+j
(1，i)表示第j次移动后 的前一帧图像中的像素投影行中的第i个像素投影，A
c
表示后一帧图 像，A
c
(1，i)表示后一帧图像中的像素投影行中的第i个像素投影。
[0017]在本公开的第二方面中，提供了一种移动物体检测和跟踪装置， 包括：图像采集装置，被配置为获得包括所述物体的图像；预处理单 元，被配置为对所述图像进行预处理以获得二值化图像；像素投影单 元，被配置为对所述二值化图像中的像素进行水平投影和竖直投影以 获得投影成一行和一列的像素投影行和像素投影列，其中，所述像素 投影行中的每一个像素投影的值为所述二值化图像中的与该像素投影 相对应的列上的所有像素的二值化值之和，并且所述像素投影列中的 每一个像素投影的值为所述二值化图像中的与该像素投影相对应的行 上的所有像素的二值化值之和；区域确定单元，被配置为基于预定阈 值和所述像素投影行以及所述像素投影列来确定所述物体的区域；以 及判定单元，被配置为基于所确定的区域来判定前后两帧图像中的物 体是否为相同物体，以实现移动物体的检测和跟踪。
[0018]在本公开的第三方面中，提供了一种电子设备，包括：一个或多 个处理器；以及存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一 个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个 处理器实现根据第一方面所述的方法。
[0019]在本公开的第四方面中，提供了一种计算机可读存储介质，其上 存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器实现根据第一方 面所述的方法。
[0020]本文专利技术的移动物体检测及跟踪方法利用投影法。投影法运算量 小且快速简单。
本文专利技术的方法适用于背景较为简单、需要实时快速 地检测及跟踪、且计算资源有限的场景。
[0021]本公开利用图像处理技术中的投影算法对图像/视频数据中的移 动物体进行检测和跟踪。由此，可以将图像/视频数据更方便的应用到 后续智能检测、人工监控等场景中。
附图说明
[0022]通过参考附图详细描述本公开的实施例，本公开的上述和其它实 施例和特征将变得更清楚，在附图中：
[0023]图1示意性示出了根据本公开实施例的移动物体检测和跟踪方法 的系统架构；
[0024]图2示意性示出了根据本公开实施例的移动物体检测和跟踪方法 的流程图；
[0025]图3示意性示出了根据本公开实施例的对二值化图像中的像素进 行水平投影和竖直投影而获得像素投影行和像素投影列的图；
[0026]图4示意性示出了根据本公开实施例的基于预定阈值从像素投影 行和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动物体检测和跟踪方法，包括：利用图像采集装置获得包括所述物体的图像；对所述图像进行预处理以获得二值化图像；对所述二值化图像中的像素进行水平投影和竖直投影以获得投影成一行和一列的像素投影行和像素投影列，其中，所述像素投影行中的每一个像素投影的值为所述二值化图像中的与该像素投影相对应的列上的所有像素的二值化值之和，并且所述像素投影列中的每一个像素投影的值为所述二值化图像中的与该像素投影相对应的行上的所有像素的二值化值之和；基于预定阈值和所述像素投影行以及所述像素投影列来确定所述物体的区域；以及基于所确定的区域确定前后两帧图像中的物体是否为相同物体，以实现移动物体的检测和跟踪。2.根据权利要求1所述的移动物体检测和跟踪方法，其中，对所述图像进行预处理以获得二值化图像包括：对所述图像进行灰度化和二值化处理，以获得所述二值化图像。3.根据权利要求1所述的移动物体检测和跟踪方法，其中，基于预定阈值和所述像素投影行以及所述像素投影列来确定所述物体的区域包括：基于所述预定阈值从所述像素投影行和所述像素投影列中筛选出大于所述预定阈值的像素投影；以及基于所筛选出的像素投影，来确定所述物体的区域。4.根据权利要求3所述的移动物体检测和跟踪方法，其中，基于所筛选出的像素投影来确定所述物体的区域包括：根据所筛选出的像素投影中的处于水平两端的像素投影，确定所述物体的区域的水平边界；根据所筛选出的像素投影中的处于竖直两端的像素投影，确定所述物体的区域的竖直边界；以及基于所述水平边界和所述竖直边界，确定所述物体的区域。5.根据权利要求4所述的移动物体检测和跟踪方法，其中，在所述物体仅水平移动的情况下，仅确定一次所述竖直边界，并且将所确定的所述竖直边界直接投影到后续图像中，以在后续图像中形成物体的区域的竖直边界。6.根据权利要求4所述的移动物体检测和跟踪方法，其中，在所述物体仅竖直移动的情况下，仅确定一次所述水平边界，并且将所确定的所述水平边界直接投影到后续图像中，以在后续图像中形成物体的区域的水平边界。7.根据权利要求1所述的移动物体检测和跟踪方法，还包括：在确定前后两帧图像中的物体为相同物体的情况下，基于前后两帧图像中的物体的区域确定物体的移动距离。8.根据权利要求7所述的移动物体检测和跟踪方法，基于前后两帧图像中的物体的区域确定物体的移...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志强，张丽，唐虎，张佳明，付禹铭，
申请(专利权)人：同方威视技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：