一种运动阴影检测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种运动阴影检测方法，该方法包括：对当前帧图像进行去噪处理，将去噪处理后的图像作为当前帧；对当前帧各个像素的Y值进行多高斯模型维护；对当前帧各个像素的UV值进行多高斯模型维护；根据维护的多高斯模型，检测出当前帧的前景像素；依次根据当前帧前景像素值与该像素点的均值的亮度信息关系、平滑度信息、以及蓝波段信息分别去除前景像素中的运动阴影像素。本发明专利技术还公开了一种运动阴影检测装置，应用本发明专利技术所述的运动阴影检测方法和装置，能够在不影响运动目标检测的情况下，有效地检测出运动阴影。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及运动物体检测
，特别涉及一种运动阴影检测方法和装置。
技术介绍
视频监控系统一般都有M小时全天候的要求，然而由于太阳光照产生的运动阴影对视频监控系统的影响是比较显著的，并对后续的跟踪、识别造成负面影响，导致错误率大大上升，使系统的整体性能下降。因此，在光照条件下如何去除运动阴影成为了现有技术亟需解决的问题。附图说明图1为现有所采用的运动阴影检测方法的工作流程图，如图1所示，该流程包括步骤101 对当前帧图像进行去噪处理，将去噪处理后的图像作为当前帧。需要说明的是，在本步骤中，当前帧图像可能是含有噪声的图像，噪声会对后续的运动阴影去除产生影响，因此，需要对当前帧进行去噪处理。具体如何对图像进行去噪处理已为现有技术，这里不再赘述。步骤102 对当前帧各个像素的Y值进行多高斯模型维护。在本步骤中，Y值多高斯模型维护是对图像历史亮度信息的统计，对各个像素的Y 值进行多高斯模型维护为计算当前帧各个像素的Y值的均值和方差，具体可包括当当前帧为第一帧时，将当前帧图像中的每个像素点上的Y分量值作为相应像素的Y值的均值，并为当前帧各个像素的Y值的方差设定一个初始值σ，其值大小与背景变化速率有关，背景变化越大，σ取值越大，一般取值范围为O <3，通常可取σ =当当前帧为除第一帧的其它帧时，令fi,k为第i帧像素点k位置上的像素亮度值， μ 为第i帧像素点k位置上亮度值的均值，σ uk为第i帧像素点k位置上亮度值的方差， di,k= f^-Ui.J.T^= η · 0i,k，则有，当di.k〉！^ 时，μ= μ ^1,,, σ^= σ η,k ；否贝>J，Aj = (1 一3)· A-W + 3·Za , =O-^-irZ-U’其中，所述3为背景学习速率，其值与图像的变化速率有关，图像变化越快J越大； 反之J越小，一般5的取值为0.01^5^0.2,所述η为阈值增益，且对于高斯模型来说，η =2 · 5 ο步骤103 根据像素Y值的高斯模型，检测出当前帧的前景像素。在本步骤中，令判断像素是否为前景像素的阈值为Ti, k，则检测当前帧的前景像素包括当du > Ti,k时，判断fi,k为前景像素；否则，判断fi,k为背景像素。步骤104 判断当前帧是否需要去除运动阴影，如果是，执行步骤105 ；否则，执行步骤108。在本步骤中，判断当前帧是否需要去除运动阴影是根据实际需求来确定的，还可以其它条件来判断是否需要去除运动阴影，以不影响本专利技术实施例的实现为准。步骤105 根据当前帧前景像素值与该像素点的均值的亮度信息关系去除前景像素中的运动阴影像素。对于步骤103检测出的所有前景像素，还需进一步判断这些像素中是否还有阴影像素，具体为当当前帧某个前景像素点的像素值为该像素点的均值的0. 4-1. 0倍时，判断为该前景像素点为运动阴影；否则，该像素点即为前景像素点。步骤106 根据平滑度信息去除前景像素中的运动阴影像素。对于步骤105中得到的去除运动阴影像素的前景像素，还可以进一步采用以设定的阈值对其进行平滑度处理的过程，具体为设Ym,n为像素点(m，η)位置上的像素值，则当设定的阈值< (|Ym,n_Ym-1, η I + I Ym，η ^m, η-1 I + I ^m, η Ym-1，η-1 I + I Ym-1，η ^m, η-1 )，则判断为当前(m，η)位置上的像素为阴影像素；否则，判断为前景像素。需要说明的是，本步骤中的操作可以是直接对步骤103中得到的前景像素进行处理，即步骤105是可以省略的。还需说明的是，本步骤的操作也是可以省略的，即执行完步骤105的操作后，可直接执行步骤107的操作。步骤107 根据蓝波段信息去除前景像素中的运动阴影像素。对于上述得到的前景像素，还可以采用如下方式进行进一步处理，具体为当满足(FB/BB > FR/BR) Λ (FB/BB > FG/BG)时，判断当前像素点为运动阴影像素；否则，判断为前景像素。其中，所述FR为当前像素点R分量值，所述BR为当前像素点R 分量均值，所述re为当前像素点G分量值，所述BG为当前像素点G分量均值，所述ra为当前像素点B分量值，所述BB为当前像素点B分量均值，所述Λ为并集。需要说明的是，该步骤的操作也是可以省略的。步骤108 将剩余的前景像素作为去除运动阴影的当前帧。在完成了上述处理后，即得到了去除运动阴影的图像。至此，即完成了现有所采用的运动阴影检测方法的整个工作流程。通过上述分析可以看出，现有所采用的运动阴影检测方法，虽然能够检测出运动阴影，但是并没有考虑阴影边缘对运动阴影检测的影响，因此，可能会对运动目标检测造成影响。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种运动阴影检测方法，能够在不影响运动目标检测的情况下，有效地检测出运动阴影。本专利技术还提供了一种运动阴影检测装置，能够在不影响运动目标检测的情况下， 有效地检测出运动阴影。为了达到上述目的，本专利技术提出的技术方案为—种运动阴影检测方法，该方法包括对当前帧图像进行去噪处理，将去噪处理后的图像作为当前帧；对当前帧各个像素的Y值进行多高斯模型维护；对当前帧各个像素的UV值进行多高斯模型维护；根据维护的多高斯模型，检测出当前帧的前景像素；根据当前帧前景像素值与该像素点的均值的亮度信息关系去除前景像素中的运动阴影像素；根据平滑度信息去除前景像素中的运动阴影像素；根据蓝波段信息去除前景像素中的运动阴影像素。所述对当前帧各个像素的UV值进行多高斯模型维护包括当当前帧为第一帧时，将当前帧图像中的每个像素点上的U分量、V分量以及 (U-V)分量值作为相应像素的U分量、V分量以及(U-V)分量的均值，并为当前帧各个像素的U分量、V分量以及(U-V)分量的方差设定初始值σ，2彡σ彡3 ；当当前帧为除第一帧的其它帧时，令fi,k为第i帧像素点k位置上的像素亮度值， μ 为第i帧像素点k位置上亮度值的均值，σ uk为第i帧像素点k位置上亮度值的方差， fUi,k为第i帧像素点k位置上的U分量的像素值，令fVi,k为第i帧像素点k位置上的V分量的像素值，μ Ui, k为第i帧像素点k位置上U分量的均值，μ Vi, k为第i帧像素点k位置上V分量的均值，ο Uu为第i帧像素点k位置上U分量的方差，。义^为第丨帧像素点让位置上V分量的方差，σ UVi,k为第i帧像素点k位置上(U-V)的方差，du= f^-μ^Ι, dUu= IfUiik-μUubdVu= IfVuk-UVuJ^UVuk= I (风,「 ,》-(μUiik-μVi,k) I，Ti, k= η · Oi^jTUi,,= ηυν· OUiikjTVi,,= nOT· OVi,,, Tuvi,,= ηυν·。uVi,k，则，当Cli, k > Ti, k 时，μ Ui, k = μ Ui^1, k，σ Ui, k = σ Ui^1, k，μ Vi, k = μ Vi^1, k，σ Vijk = oVi-u，yUVi,k= μ UVi^1,,, QUVi,,= OUVi-U;否贝, σ /,Α =(1-8)-συ,_λΛ + d·dUKk ,JuVilc =(l-d)-MV^k + d· JVijc ,a本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种运动阴影检测方法，其特征在于，该方法包括：对当前帧图像进行去噪处理，将去噪处理后的图像作为当前帧；对当前帧各个像素的Ｙ值进行多高斯模型维护；对当前帧各个像素的ＵＶ值进行多高斯模型维护；根据维护的多高斯模型，检测出当前帧的前景像素；根据当前帧前景像素值与该像素点的均值的亮度信息关系去除前景像素中的运动阴影像素；根据平滑度信息去除前景像素中的运动阴影像素；根据蓝波段信息去除前景像素中的运动阴影像素。

【技术特征摘要】
1.一种运动阴影检测方法，其特征在于，该方法包括对当前帧图像进行去噪处理，将去噪处理后的图像作为当前帧；对当前帧各个像素的Y值进行多高斯模型维护；对当前帧各个像素的UV值进行多高斯模型维护；根据维护的多高斯模型，检测出当前帧的前景像素；根据当前帧前景像素值与该像素点的均值的亮度信息关系去除前景像素中的运动阴影像素；根据平滑度信息去除前景像素中的运动阴影像素；根据蓝波段信息去除前景像素中的运动阴影像素。2.根据权利要求1所述的方法其特征在于，所述对当前帧各个像素的UV值进行多高斯模型维护包括当当前帧为第一帧时，将当前帧图像中的每个像素点上的U分量、V分量以及(U-V)分量值作为相应像素的U分量、V分量以及(U-V)分量的均值，并为当前帧各个像素的U分量、 V分量以及(U-V)分量的方差设定初始值σ，2彡σ彡3 ；当当前帧为除第一帧的其它帧时，令fu为第i帧像素点k位置上的像素亮度值，μ i,k 为第i帧像素点k位置上亮度值的均值，σ i,k为第i帧像素点k位置上亮度值的方差，fUi, k为第i帧像素点k位置上的U分量的像素值，令fVu为第i帧像素点k位置上的V分量的像素值，μ Ui,k为第i帧像素点k位置上υ分量的均值，μ Vi,k为第i帧像素点k位置上ν 分量的均值，O Ui, k为第i帧像素点k位置上U分量的方差，oVi.k为第i帧像素点k位置上V分量的方差，σ UVi, k为第i帧像素点k位置上(U-V)的方差，du= ^jk-UijkI, dU,, k= fUu-μUubdVu= IfVu-μVubdUVu= (fU,,^fVi,,)-(μUi,,-UVi,,) !,Ti,,= η · Oi,^ TUi,,= Iiuv · OUi,,, TVi,,= ηυν· OViikjTUVi,,= ηυν·。uVi,k，则，当 du > Tijk 时，PUiik = yUH,k，OUijk = OUi^ljk, μ Vijk = UVi^ljk, O Vijk = OVi-U, yuVi,k= μUVi^1,,, OUVi,,= ouvKuSWi^/zi^—i-sy/zi/MA + a-yi^ , σ =( -δ)·συ^ + d·dU,k ,JuVljc = (1 -+d· JVijc，σ。= (1 -5).aV^ + d·dV,k, μ ν^={\-δ)· μ ν^+d-fUVKk =( -θ)·συν^+d-dUV ’所述 ηυν 为 UV 分量阈值增益。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据维护的多高斯模型，检测出当前帧的前景像素包括当满足(fi,k< yH,k) Λ (CiUiZTUiJ Λ ( ν,,^τν^) Λ (duv^ < Tuvi,,)或 ^ k < Ti,k时，判断当前像素点为背景像素；否则，判断当前像素点为前景像素。4.根据权利要求ι所述的方法，其特征在于，所述根据当前帧前景像素值与该像素点的均值的亮度信息关系去除前景像素中的运动阴影像素包括当当前帧某个前景像素点的像素值为该像素点的均值的ο. 4-1. ο倍时，判断为该前景像素点为运动阴影；否则，该像素点即为前景像素点。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据平滑度信息去除前景像素中的运动阴影像素包括当设定的阈值< (I Ym-Ydi-U I +1 Yffl, -Yffl, -! I +1 Yffl,H-Yffl-Un-! I +1 Yffl-!, -Yffl, -! I)，则判断为当前(m,n)位置上的像素为阴影像素；否则，判断为前景像素，其中，Ym,n为像素点(m，n)位置上的像素值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据蓝波段信息去除前景像素中的运动阴影像素包括当满足(FB/BB > FR/BR) Λ (FB/BB > FG/BG)时，判断当前像素点为运动阴影像素；否则，判断为前景像素，其中，所述FR为当前像素点R分量值，所述BR为当前像素点R分量均值，所述re为当前像素点G分量值，所述BG为当前像素点G...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令波，
申请(专利权)人：杭州华三通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：86