一种反馈式对象侦测方法技术

本发明专利技术公开了一种反馈式对象侦测方法，涉及影像处理，此方法包括下列步骤：执行对象切割程序，根据第一影像数据与目标位置，以决定前景物体与切割数据，执行对象撷取程序，使每一前景物体具有对应的第一特征数据，执行对象追踪程序，以得到至少一第二特征数据，执行对象投影程序，根据第二特征数据与第二影像数据，以预测前景物体对应的目标位置，并且，将目标位置输出至对象切割程序，以进行第三影像数据的对象切割。本发明专利技术适用于影像处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及影像处理，尤其涉及一种预测前景物体的位置，以进行对象切 割的对象侦测方法。
技术介绍
在影像处理系统中，若影像处理系统能针对对象而非每个像素来作处理， 则影像处理系统可以获得更多画面内容的信息，并且可进一步处理画面中所发生的事件。利用画面中对象的特性，例如新出现、移动、颜色等等，现有技 术中的对象侦测算法可将前景物件侦测出来，并且切割影^象为前景与背景物体。 对象侦测算法可应用于许多方面，例如智能型安全监控系统、计算机视觉应 用、人机沟通接口、影像压缩等等。对于智能型安全监控系统而言，对象侦测算法改善了传统安全监控系统的缺 点，可节省监看人力并提升回报特殊事件准确度。在智能型安全监控系统中， 若对象侦测算法能准确地将物体侦测出来，则对象侦测算法可大幅增进监控效 率，并且更准确的发出警报。在应用方面，若对象侦测算法能准确地侦测对象， 则对象侦测算法不仅能侦测出简单的事件，如闯入者侦测等，还能针对特殊 事件进行侦测，例如遗留物体(机场背包炸弹)、偷窃物品(美术馆保全)、 尾随的可疑人物等等。请参照图1，其绘示的是现有技术中对象侦测算法的功能模块结构图。其中， 对象切割才莫块将输入影l象中的前景物体切割出来。对象撷耳Mt块将切割出来的 物体依其特征建立对象信息。通过追踪每张画面物体的动向，对象追踪模块可 得知物体速度等等数据。请参照图2，其绘示的是现有技术中对象切割方法的示意图。现有技术中的对象切割方式主要有以下几种1、 画面差异算法(Frame Difference):此方法利用本画面之每一像素与前 一张画面的每一像素相减，找出移动的物体。此一方法的优点在于运算筒单， 缺点在于若欲侦测的前景物体没有运动，则无法切割出来。2、 区域结合算法(Region Merge):此方法利用相邻像素的相似性作结合， 经由一定次数的重复运算，找出具有一致性特征的物体。此一方法之缺点为只 能找出具有均匀特征之物体，且需要一定次数的重复运算。优点在于由于釆取 相邻像素作结合，因此不需维持背景模型。3、 背景相减算法(Background Subtraction):此方法利用历史画面建立背 景模型，经由每一像素与背景模型相比对，找出与背景不相同的物体。此一方 法的优点为可靠度较高，对于动态背景等情况有较佳的抵抗力。缺点为需要维 持背景模型。然而，现有技术中的对象切割算法皆单纯地以像素为出发点作侦测，并未 从"对象，，的角度来作处理。因此，现有技术中的对象切割算法，极容易产生 错误警报(False alarm),如将光影变化，画面噪声误认为前景物体，而使得判 断失误的情形增加。当现有对象切割算法执行对象切割时，通常会设定一个临界值(threshold) 来作为前景与背景的分别。但是，该对象切割算法设定临界值时，将会遇到两 难的问题。最常见的缺点是，若临界值设定太宽，则许多物体产生的噪声、反 光、微弱的光影变化将被视为前景。若临界值设定太窄，则某些与背景相似的 前景物体，将不会被切割出来。相关专利案请参考US6999620, US6""" US6075875。现有技术中的对象切割算法在准确率尚未能达到令人满意的程度，因而在应用上，更产生许多的限制，例如1、 当物体与背景颜色特征相当接近时，现有对象切割算法不易准确地切割。2、 现有对象切割算法容易发生物体因切割不慎而断开(如身体某部分与 背景颜色相似)，进而使单一物体被判断成两个物体的现象。3、 当画面有光线反射与影子变化时，现有对象切割算法不易准确地切割， 而容易将光影变化当成新的前景物件而切割出来，使得错误警报次数增加。4、 以物体学习速率的变化而言，当物体学习速率快时，若物体不移动很快 就被学进背景。当物体学习速率慢时，若背景产生变化，则背景模型无法实时 的更新。这些效果都会造成对象切割算法的失败。综合上述，现有对象切割算法不仅存在许多限制，而且该对象切割算法具 有许多严重的缺点，使得影像处理过程产生许多瑕疯。这些缺点大部分是因为 现有对象切割算法均以像素为出发点而造成的，因此，现有对象切割算法亟待 改善。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了。由于本专利技术是以 对象为主体来进行对象切割的技术，所以本专利技术改善了传统以像素为基础的对 象切割方法。本专利技术经由对象投影技术预测前景物体的位置，以进行对象切割。 本专利技术解决了现有技术对象切割时所产生的瑕疵，提高了对象切割的准确度。为达成上述目的，本专利技术提出，适用于影像处理 系统。其中，在t时间(即第t张画面)时，第二影像数据(第t-l, t-2，…，t-n 张画面)产生的时间在第一影像数据(第t张画面)之前。本方法包括下列步骤 本方法执行对象切割程序，输入前述第一影像数据，根据前述第一影像数据与对象投影程序所算出的目标位置，以切割出前景物体，并且输出切割数据(二元 式影像光罩)。然后，本方法执行对象撷取程序，输入前述切割数据，根据前述 前景物体与前述切割资料，萃取出每一个前景物体所对应的第一特征数据。接 下来，本方法执行对象追踪程序，输入前述第一特征数据，分析前述第一影像 数据中对应的第 一特征数据与前述第二影像数据中对应的第 一特征数据，以得 到第一影像数据中每个物体的第二特征数据。其后，本方法执行对象投影程序， 输入前述第二特征数据，分析前述第二特征数据与前述第二影像数据中的第二 特征数据，以预测前述前景物体在第三影像数据中(第t + l张画面)对应的目标 位置，然后，将前述目标位置输出至前述对象切割程序，以切割出第三影像数 据中(第t + l张画面)的前景物体。在本专利技术中，第一影像数据是指本张画面，即第t张画面。第二影像数据是指历史画面，即第t-l, t-2,…，t-n张画面。第三影像数据是指下一张画 面，即第t+l张画面。第一特征数据是指对象撷取程序后所获得的物体信息。 第二特征数据是指对象追踪程序后所获得的特征信息。第 一位置是指对象在第 一影像数据中的位置，第二位置是指对象在第二影像中的位置，第三位置是指 对象在第三影像中的位置。第 一机率是指对象切割中利用对象投影程序产生的 目标位置所得知的每个位置为前景的机率。第二机率是指经由与多重高斯混合 背景模型相比，所得到的机率。第三机率是指目标像素与邻近像素相比较所得 的机率。综合第一、第二、及第三机率可得到该位置出现前景的前景机率。依照本专利技术的较佳实施例所述，上述的对象切割程序包括下列步骤本方 法读取第 一影像数据中的其中 一个像素作为目标像素。然后，根据前述目标像 素与对应的前述对象投影程序产生的目标位置，以决定前述目标像素为前景像 素的机率，将该机率作为第一机率。其后，本方法比较前述目标像素与多重高斯混合背景模型的相似度，以决定前述目标像素为前景像素的机率，将该机率 作为第二机率。接下来，本方法比较前述目标像素与目标像素的对应邻近像素 的相似度，以决定前述目标像素为前景像素的机率，将该机率作为第三机率。 最后，根据前述第一机率、前述第二机率与前述第三机率，决定前述目标像素 是否为前景像素。依照本专利技术的较佳实施例所述，上述的前述对象切割程序包括下列步骤 利用前述多重高斯混合背景模型，本方法得到时域差异参数。然后，根据前述 目标像素的邻近像素，本方法以得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反馈式对象侦测方法，适用于影像处理，其特征在于，至少一第二影像数据产生的时间在一第一影像数据之前，此方法包括下列步骤：　执行对象切割程序，输入该第一影像数据与对象投影程序获取的目标位置，根据该第一影像数据与该目标位置，以切割出画面 中所有前景物体，获取对应的切割数据；　执行对象撷取程序，输入该切割数据，根据该前景物体与切割资料，获取每一该前景物体对应的第一特征数据；　执行对象追踪程序，输入该第一特征数据，分析该第一影像数据中对应的该第一特征数据与该第二影像 数据中对应的该第一特征数据，以得到至少一第二特征数据；以及，　执行该对象投影程序，输入该第二特征数据，分析该第二特征数据与该第二影像数据，以预测该前景物体对应的该目标位置，然后，将该目标位置输出至该对象切割程序，以辅助进行一第三影像数 据的切割。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张智豪，杨宗岚，
申请(专利权)人：睿致科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]