用于距离成像系统的实时动态参考图像产生技术方案

一种动态参考距离图像产生方法包括：提供要动态更新的、由像素构成的参考距离图像，每一个像素包含参考距离值。提供获取的距离图像，其的像素每一个包含测量的距离值，以预定速率更新所述测量的距离值。包含无效测量的距离值的获取的距离图像的像素因此被标注。将未被标注为包含无效的测量的距离值的、获取的距离图像的每个像素的测量的距离值与参考距离图像的对应的像素的参考距离值作比较。如果在下述情况下，则将参考距离图像的那个像素的参考距离值例如更新为测量的距离值或测量的距离值和一个或多个先前测量的距离值的平均值：a)测量的距离值被认为小于参考距离值，并且保持基本上不变达到第一时间段，或者，b)测量的距离值被认为大于参考距离值，并且保持基本上不变达到比第一时间段小的第二时间段。如果条件a)和b)都未被满足，则替代地保持参考距离值基本上不变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及计算机视觉领域，更具体地涉及用于距离成像系统的动态参考图像产生。
技术介绍
计算机视觉是与从图像获取信息相关的科学学科。在许多计算机视觉应用中的一个重要的任务是在特定应用感兴趣的对象和特定应用不感兴趣的背景对象之间进行区分。 用于处理这个问题的一种公知手段是背景减除，其中，从每一个输入图像减去参考图像，以便消除对于输入图像和参考图像公共的所有对象。如果被成像系统记录的背景保持不变， 即，如果背景不包含对于进入场景、退出场景和在场景内移动敏感的对象(诸如交通监视系统中的停泊的汽车)，并且如果照明条件保持相同(对于室外图像序列通常不是这样)， 则这种手段作用良好。如果背景可能有改变，则必须采取措施来动态地更新参考图像。在文章“A practical approach to real-time dynamic background generation based on a temporal median filter" (by B.Shoushtarian et al.，Journal of Sciences, Islamic Republic of Iran 14 (4)，2003，pp. 351-362)中，作者提供了基于时间中值滤波器的实时动态背景产生算法，该滤波器使用指数加权移动平均(EWMA)滤波。该文章的算法使用参考图像，在逐个像素的基础上将参考图像与进入的图像作比较。如果进入的图像的给定像素的像素值保持不变(在容差范围内)达到特定的时间，则假定该像素值是背景的一部分，并且将该值复制到参考图像。距离图像是一种图像，其中，每一个像素(图像元素)包含与从成像器系统至被成像到特定像素上的场景的一部分的距离对应的距离值。参考距离图像的像素包含参考图像值。如在2D成像的情况下那样，如果场景的背景不变，则距离成像中的背景减除是简单的。 在该情况下，可以使用空场景的不变的参考图像来去除背景。这种手段的问题是场景的背景必须在计算机视觉系统的生命周期上保持不变；否则，该系统的输出可能是错误的。虽然在实验室或工业环境中可以证明不变的背景的假设是正确的，但是它通常不适用于在自由地可访问的区域中安装的系统。技术问题本专利技术通过提出一种用于产生动态参考距离图像的方法来处理可变图像背景的问题。在权利要求1中定义了该方法。在从属方法权利要求中定义了可以在计算机程序或距离相机中实现的该方法的优选实施例。
技术实现思路
根据本专利技术，所述动态参考距离图像产生方法包括提供要动态更新的参考距离图像，所述参考距离图像由像素构成，每一个像素包含参考距离值。进一步提供获取的距离图像，所述获取的距离图像由像素构成，所述获取的距离图像的每个像素在所述参考距离图像中具有对应的像素，并且包含测量的距离值，所述测量的距离值以预定速率被更新。换句话说，在此假定所述获得的距离图像对应于当前帧。如果在包含无效的测量距离值的所述获取的距离图像中存在像素，则这样的像素因此被标注。将未被标注为包含无效的测量距离值的、所述获取的距离图像的每一个像素的测量的距离值与所述参考距离图像的所述对应的像素的所述参考距离值作比较。如果在下述情况下，则所述参考距离图像的那个像素的所述参考距离值被例如更新为所述测量的距离值或所述测量的距离值和一个或多个先前测量的距离值的平均值，a)所述测量的距离值被认为小于所述参考距离值，并且保持基本上不变达到第一时间段，或者b)所述测量的距离值被认为大于所述参考距离值，并且保持基本上不变达到比所述第一时间段小的第二时间段。如果条件a)和b)都未被满足，则替代地将保持所述参考距离值基本上不变。技术人员将意识到，所述方法提供了用于根据所述获取的图像的所述对应的像素的所述测量的距离值是小于还是大于所述存储的参考距离值而更新所述参考距离图像的像素的不同条件。如果所述当前的测量距离小于所述参考距离，则在场景的前景中存在对象。如果所述当前的测量距离大于所述参考距离，则去除属于所述参考图像的对象。根据所述方法，当先前稳定的对象消失(使得在所述对应的像素中测量较大的距离)时比当对象出现(使得在所述对应的像素中测量较小的距离)时更快地更新所述参考图像。可以将所述第二时间段，即，在测量距离值大于所述参考距离值的情况下用于更新参考距离值的等待时间段，可以被设置为小于帧时间段，使得所述更新在该情况下是即时的。因为所述方法提供像素是否包含无效的测量的距离值(如果成像的场景的部分与所述成像器具有大距离，则无效的测量的距离值在距离图像中是常见的)的检查并且只有所述测量的距离值有效时才更新对应的参考像素，所以所述方法相对于向所述参考距离图像内引入测量误差是健壮的。优选的是，只有所述参考距离值超过所述测量的距离值至少预定义的容差值，所述测量的距离值才被认为小于所述参考距离值。类似地，优选的是，只有所述测量的距离值超过所述参考距离值至少预定义的容差值，所述测量的距离值才被认为大于所述参考距离值。所述容差值优选地相等，但是如果相对于实际值的偏差在一个方向上比在另一个方向上更可能和/或更高，则所述容差值也可以不同。优选的是，如果条件i. a)和i. b)都未被满足则将所述参考距离值保持基本上不变包括如果所述测量的距离值被认为等于(即，既不大于也不小于)所述参考距离值，则将所述测量的距离值(的贡献)整合到所述参考距离值内。优选的是，使用诸如移动平均滤波器、中值滤波器等的预定滤波器来选择所述测量的距离值的所述贡献。如将意识到的， 这有助于降低在所述参考距离图像上的噪声。所述第一时间段和/或所述第二时间段可以被预定义为绝对时间段。替代地，可以相对于可以在运行时间期间确定的另一个时间段定义所述第一时间段和所述第二时间段。例如，可以将所述第一时间段或所述第二时间段选择得等于下述(动态确定的)时间段在所述时间段期间，在所述第一或所述第二时间段分别已经开始之前，所述测量的距离值被认为等于所述参考距离图像。这意味着，如果比测量的距离值先前等于所存储的参考值的时间更长的时间内，所测量的距离值在与存储的参考距离值不同的值周围保持基本上不变，则将后者更新为所述当前测量的距离值。优选的是，对于被标注为包含无效的测量的距离值的所述获取的距离图像的每一个像素，如果所述像素已经保持被标注为包含无效的测量距离值达到第三时间段，则将所述参考图像的所述对应的像素的所述参考距离值更新为最大距离值。在所述方法的这种变型中，忽略被标注为包含无效的测量距离值的像素，除非它们保持如此被标注达到所述第三时间段，在该情况下，将所述参考图像像素更新为所述最大距离值。所述方法第三时间段可以被选择为等于预定(绝对)时间段和下述(动态确定的)时间段中的一个在所述(动态确定的)时间段期间，在所述获取的距离图像的像素已经被标注为包含无效的测量的距离值之前，所述测量的距离值被认为等于所述参考距离图像。在所述方法的一种优选变型中，将所述第三时间段设置为在运行时间期间等于预定时间段和下述(动态确定的)时间段中较短一个在所述(动态确定的)时间段期间，在所述获取的距离图像的像素已经被标注为包含无效的测量的距离值之前，所述测量的距离值被认为等于所述参考距离图像。技术人员将意识到，可以在用于识别距离图像内的兴趣对象的方法中使用动态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：F·格朗迪迪埃，B·米尔巴赫，T·索利尼亚克，
申请(专利权)人：IEE国际电子工程股份公司，
类型：发明
国别省市：