本发明专利技术提供了一种检测移动摄像机产生的视频信号中的一个或多个移动物体的方法。从第一帧中选取第一复数像素，从前帧中识别出包含在所述第一复数像素中的第二复数像素。在第二复数像素的基础上识别出第一复数像素中的像素所发生的变化并计算出已识别出发生变化的像素的转移强度值。然后，建立于该像素的位置以及计算出的转移强度值相关联的该像素的向量，并识别出包含有第二复数像素中的一组像素的连通分量。该组像素的特征在于其中的每个像素的变化与该组中剩下的像素的变化相关联，并且该组中的各个像素具有区别的转移强度值，该转移强度值可以标示出由于摄像机的移动所引起的与移动物体相关联的连通分量相对于背景转换的相对移动。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体来说涉及图像处理
，尤其涉及移动摄像机产生的视频信号的分析。
技术介绍
图像处理在监控和安防摄像机中非常有用，本领域中已存在许多检测一个或多个固定安装的摄像机覆盖下的特定区域的活动的方法。基本上，视频流的一般分析的方法是将其分成若干帧并通过使用变化检测算法来比较连续帧，它可以去除背景而聚焦在视频流所采集的特定物体运动所发生的变化上。这种可靠的计算机操作的系统的重要性在于它可以识别运动，节省人力(例如不需要监控每台摄像机)，克服人体疲劳和人为错误所带来的问题。而且，这种系统中的一些甚至可以识别出人眼看不见的移动。例如，英国专利GB200507525号公开了一种利用视频输入来区分移动物体和静止物体的安全监视系统。另外，当采集到的物体由运动变为静止时，系统可能会触发一个警报。根据这篇专利公开的内容，视频流首先通过帧基一帧一帧地进行处理，每一帧经过边缘检测处理，然后将连续帧组进行对比判断哪个被测边缘在帧与帧之间是连续维持的。将所有一个不连续维持的边缘丢弃，这样可以将场景中涉及的移动物体例如人的数据移除。美国专利US2008002771号公开了一种通过分析来判断其所呈现的场景是静止还是运动的视频片段。当视频片段呈现的是运动场景时，所述片段会被进一步分析以判断场景的运动场景是源自于摄像机的运动还是所采集到的物体的移动。这种公开涉及两种运动方式，第一种是摄像机的受控移动，如摄像机的追拍，倾斜，变焦、旋转或者前后移动，而第二种是不稳定的摄像机移动。虽然涉及的两种摄像机的运动方式可能会影响到特定帧，但是上述公开仍然没有解决通过分析移动摄像机产生的视频流来提取和识别运动物体的问题。需要克服的主要障碍源自于移动摄像机对于整个图像所带来的变化，为数不多的尝试解决移动摄像机产生的问题的公开文件之一是美国的专利US2006078162。它公开了一种用可移动摄像机来获取物体的一系列的视频图像以及基于素材边框来区分客体域和背景区的系统，边框的判断是通过光流估计或者通过用户用选择仪如鼠标或者摇杆在物体的周围画出来进行的，然后，摄像机按照顺序移动通过物体的移动方式和摄像机的移动方式来追踪特定的物体。然而，这种解决方案的缺点在于它只能追踪轮廓清晰的特定物体。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的在于提供一种检测移动摄像机产生的视频信号中的一个或多个移动物体的方法。随着对本专利技术的进一步说明，本专利技术的其它目的也会变得明朗。根据本专利技术第一种实施方式，它提供了一种检测移动摄像机产生的视频信号中的一个或多个移动物体的方法，这种方法包括(i)提供一个包含有多个连续帧的视频信号；(ii)从多个连续帧中选择一个作为第一帧，从所述第一帧中选取第一复数像素， 选取一组包含在第一帧中并在其前帧中识别出的像素作为第二复数像素，在第一复数像素中至少含有一个第二复数像素；(iii)在至少一个第二复数像素的基础上，识别出第一帧中所包含的像素所发生的变化；(iv)计算出已被识别发生变化的一个或多个像素的转移强度值，其中的转移强度值是以所述变化为基础的；(ν)为已被识别发生变化的一个或多个像素建立一个向量，其中的向量至少与已被识别出发生变化的一个或多个像素的位置以及转移强度值相关；(vi)从所述的至少一个第二复数像素中识别出至少一个包含至少一组像素的连通分量，其中至少一组像素组中的每一像素的变化与所述的至少一组像素中剩下的像素的变化相关联，而且至少一组像素中的每一像素都有一个独特的转移强度值，通过这个独特的转移强度值可以标示出由于摄像机的移动所引起的该至少一个连通分量相对于背景移位所都发生的移动；以及(vii)通过与之相关联的该至少一个连通分量来检测出视频信号中所述一个或多个移动的物体。在这里以及整个说明书和权利要求书中使用的术语“移动摄像机”是用来表示与画面采集到的区域或背景有相对运动的摄像机，这个相对移动可以是摄像机相对于背景区域的运动，也可以是背景区域相对于摄像机的的运动，因此，凡是所提及的摄像机的运动例如由于摄像机的移动所引起的背景移动，或者诸如此类的摄像机运动应当被理解为摄像机和背景之间的相对运动，为了方便读者，本申请中的所提及的摄像机的移动为实体相对于背景的移动。这里以及整个说明书和权利要求书中所使用的术语“转移强度值”是分配给在两个不同帧中的位置已知的一个或多个像素的参数值。转移强度值表明了像素在两个图像中的位置变化。根据本专利技术的另外一个优选实施方式，步骤(iii)中判断出的变化源自于移动摄像机所采集区域中的一个或多个物体的运动。根据本专利技术的另外一个实施方式，该至少一个第二复数像素与第一复数像素基本相同。根据本专利技术的又一个优选实施方式，所提供的方法进一步包括重复步骤(ii)至步骤(vi)，其中，所述的第一和第二复数像素分别与所述的第一帧的前帧和第二帧的前帧相关联，从而能够检测出视频信号中一个或多个移动的物体。 根据本专利技术的另一个实施例，该方法还进一步包括根据当前帧或者之前的一个或多个帧中的信息来预测未来帧中背景像素转换和/或一个或多个所述移动物体的运动的步骤。 根据本专利技术的另一个实施例，若预测的未来帧中背景像素的转换与实际帧中的背景像素的转换不同，则意味着在拍摄该帧时摄像机发生了预料之外的运动，例如，当摄像机旋转45度时引起了移动物体的背景转换，本专利技术所提供的方法进一步包括通过重复步骤(vi)和步骤(Vii)来重新识别该至少一个连通分量的步骤。根据本专利技术的另一个实施例，被预测的未来帧中的背景像素转换和/或所述的一个或多个移动物体的运动是用于从第二帧的第一复数像素中识别出该至少一个的第二复数像素。例如，通过了解的一个或多个移动物体在未来帧中的位置，在未来帧变为现在帧时，可以投射出之前的帧的内容。根据本专利技术的另一个优选实施例，当一个连通分量只包含一个像素组的时候，本方法可进一步包括在识别出的该像素组和背景转换之间的相对运动的基础上，将视频信号中的一个或多个移动物体进行分类的步骤。这样，例如当所识别的像素组中得所有像素与背景移动把保持同步或异步时，就可以标示该移动的物体是一辆车。或可选择地，可通过比较该连通分量与相对于背景静止的物体之间的运动来对该一个或多个物体进行分类(例如这些物体的位置变换与背景像素的位置变化相同)，因为通过与背景物进行比较对移动物体进行分类相较于与背景像素对比要容易一些。根据本专利技术的另一个实施例，该至少一个的连通分量至少包括两组像素，该所提供的方法进一步包括根据已识别的该至少两组像素之间的相对运动来对视频信号中的一个或多个移动物体进行分类的步骤。例如，当识别出一个人边走边挥手的时候，包含手的像素可能在一个组中，而包含身体的像素在另一组中，而两组像素之间的相对运动(由于手的运动不同于身体的运动)可为该连通分量(人)的分类提供一种更好的方法。根据本专利技术的另一个实施例，移动物体的检测基本在一实时检测程序中进行，优选的是，该视频信号为一现场信号，正如本领域的技术人员知道的那样，对于该方法的等效变换也可应用在任意的视频信号上。根据本专利技术的另一个实施例，该方法用于接收含有与摄像机运动的相关的信息的数据(例如，它的速度和/或方向)并将所接收的数据并入分析程序中。本专利技术的另一个目的是提供一种包含有执行本专利技术的方法的指令的计算机可读本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种检测移动摄像机产生的视频信号中的一个或多个移动物体的方法，该方法包括：提供一个包含有多个连续帧的视频信号；（ｉｉ）从多个连续帧中选择一个作为第一帧，从所述第一帧中选取第一复数像素，选取一组包含在第一帧中的并在其前帧中识别出的像素作为第二复数像素，在第一复数像素中至少含有一个第二复数像素；（ｉｉｉ）在至少一个第二复数像素的基础上，识别出第一帧中所包含的像素所发生的变化；（ｉｖ）计算出已被识别发生变化的像素的转移强度值，其中的转移强度值是以所述变化为基础的；（ｖ）为已被识别发生变化的一个或多个像素建立一个向量，其中的向量至少与已被识别出发生变化的一个或多个像素的位置以及转移强度值相关；（ｖｉ）从所述的至少第二复数像素中识别出至少一个至少包含一组像素的连通分量，其中至少一组像素组中的每一像素的变化与所述的至少一组像素中剩下的像素的变化相关联，而且至少一组像素中的每一像素都有一个独特的转移强度值，通过这个独特的转移强度值可以标示出由于摄像机的移动所引起的该至少一个连通分量相对于背景移位所都发生的移动；以及（ｖｉｉ）通过与之相关联的该至少一个连通分量来检测出视频信号中所述一个或多个移动的物体。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：奥弗·米勒，
申请(专利权)人：慧视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：SG
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