專利名稱：一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，特別是涉及一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法和裝置。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，智能化在監(jiān)控領(lǐng)域也得到越來(lái)越多的應(yīng)用。在某些監(jiān)控的場(chǎng)所對(duì)安全性要求比較高，需要對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)和跟蹤，因此我們需要一些精確的圖像檢測(cè)技術(shù)來(lái)提供自動(dòng)報(bào)警和目標(biāo)檢測(cè)。運(yùn)動(dòng)檢測(cè)作為在安防智能化應(yīng)用最早的領(lǐng)域，它的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用前景都受到關(guān)注。運(yùn)動(dòng)檢測(cè)是指在指定區(qū)域能識(shí)別圖像的變化，檢測(cè)運(yùn)動(dòng)物體的存在并避免由光線變化帶來(lái)的干擾。但是如何從實(shí)時(shí)的序列圖像中將變化區(qū)域從背景圖像中提取出來(lái)，還要考慮運(yùn)動(dòng)區(qū)域的有效分割對(duì)于目標(biāo)分類、跟蹤等后期處理是非常重要的，因?yàn)橐院蟮奶幚磉^(guò)程僅僅考慮圖像中對(duì)應(yīng)于運(yùn)動(dòng)區(qū)域的像素。然而，由于背景圖像的動(dòng)態(tài)變化，如天氣、光照、影子及混亂干擾等的影響，使得運(yùn)動(dòng)檢測(cè)成為一項(xiàng)相當(dāng)困難的工作。目前幾種常用的方法1.背景減除(Background Subtraction)背景減除方法是目前運(yùn)動(dòng)檢測(cè)中最常用的一種方法，它是利用當(dāng)前圖像與背景圖像的差分來(lái)檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)區(qū)域的一種技術(shù)。它一般能夠提供最完全的特征數(shù)據(jù)，但對(duì)于動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的變化，如光照和外來(lái)無(wú)關(guān)事件的干擾等特別敏感。最簡(jiǎn)單的背景模型是時(shí)間平均圖像，大部分的研究人員目前都致力于開(kāi)發(fā)不同的背景模型，以期減少動(dòng)態(tài)場(chǎng)景變化對(duì)于運(yùn)動(dòng)分割的影響。2.時(shí)間差分(Temporal Difference)時(shí)間差分(又稱相鄰幀差)方法是在連續(xù)的圖像序列中兩個(gè)或三個(gè)相鄰幀間采用基于像素的時(shí)間差分并且閾值化來(lái)提取出圖像中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域。時(shí)間差分運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法對(duì)于動(dòng)態(tài)環(huán)境具有較強(qiáng)的自適應(yīng)性，但一般不能完全提取出所有相關(guān)的特征像素點(diǎn)，在運(yùn)動(dòng)實(shí)體內(nèi)部容易產(chǎn)生空洞現(xiàn)象。3.光流(Optical Flow)基于光流方法的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)采用了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)隨時(shí)間變化的光流特性，如Meyer[2]等通過(guò)計(jì)算位移向量光流場(chǎng)來(lái)初始化基于輪廓的跟蹤算法，從而有效地提取和跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是在攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)存在的前提下也能檢測(cè)出獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。然而，大多數(shù)的光流計(jì)算方法相當(dāng)復(fù)雜，且抗噪性能差，如果沒(méi)有特別的硬件裝置則不能被應(yīng)用于全幀視頻流的實(shí)時(shí)處理。其中，相鄰幀差法因其算法簡(jiǎn)單得到廣泛應(yīng)用，但是傳統(tǒng)的相鄰幀差法需要連續(xù)的幾幀圖像才能獲取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，實(shí)時(shí)性不高；對(duì)于運(yùn)動(dòng)緩慢的運(yùn)動(dòng)實(shí)體的邊緣提取往往不夠完整；也容易在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的內(nèi)部產(chǎn)生空洞，空洞是由于某一大型運(yùn)動(dòng)物體，它的兩幀之間存在象素十分接近的重合部分，所以導(dǎo)致這部分被差分剪去了，可靠性不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法和裝置，可以提高運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的實(shí)時(shí)性和可靠性。采用的方案一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，包括步驟在同一時(shí)間同一視角獲取目的場(chǎng)景的第一圖像和第二圖像；其中，所述第一圖像以第一光圈第一快門速度拍攝得到；所述第二圖像以第二光圈第二快門速度拍攝得到；所述第一光圈大于所述第二光圈；所述第一快門速度大于所述第二快門速度；獲取所述第一圖像與所述第二圖像中各像素點(diǎn)差值的絕對(duì)值；當(dāng)所述絕對(duì)值大于預(yù)設(shè)值時(shí)，標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。以及，一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)裝置，包括前端鏡頭，用于獲取目的場(chǎng)景的光；分光裝置，用于將所述目的場(chǎng)景的光分成若干束相同強(qiáng)度的光；第一攝像機(jī)，用于對(duì)分光后的其中一束光進(jìn)行拍攝；第二攝像機(jī)，用于對(duì)分光后的另一束光進(jìn)行拍攝；其中，所述第二攝像機(jī)的光圈小于所述第一攝像機(jī)的光圈；所述第二攝像機(jī)的快門速度小于所述第二攝像機(jī)的快門速度；運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)器，用于獲取所述第一攝像機(jī)和所述第二攝像機(jī)在拍攝的圖像；獲取所述第一攝像機(jī)和所述第二攝像機(jī)在同一時(shí)間拍攝的一幀圖像的各像素點(diǎn)差值的絕對(duì)值；當(dāng)所述絕對(duì)值大于預(yù)定值時(shí)，標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。本發(fā)明中，獲取同一時(shí)間同一視角的目的場(chǎng)景的2種圖像，其中一種圖像以正常的光圈和快門拍攝得到，這樣得到的圖像清晰銳利；另一種圖像以較小的光圈和較慢的快門拍攝得到，這樣得到的圖像在運(yùn)動(dòng)區(qū)域比較模糊，靜止區(qū)域清晰；然后對(duì)這2種圖像進(jìn)行像素點(diǎn)比較，當(dāng)像素點(diǎn)的差值絕對(duì)值大于預(yù)定值時(shí)，認(rèn)為該像素點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的像素點(diǎn)；這樣可以完整的確定出運(yùn)動(dòng)區(qū)域，避免傳統(tǒng)方法中的空洞現(xiàn)象，提高了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的可靠性，同時(shí)，可以在當(dāng)前圖像幀確定出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，提高了實(shí)時(shí)性。


圖1為本發(fā)明方法的一個(gè)流程圖；圖2為本發(fā)明裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明提出的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，包括如下流程S1、在同一時(shí)間同一視角獲取目的場(chǎng)景的第一圖像和第二圖像；其中，第一圖像以第一光圈第一快門速度拍攝得到；第二圖像以第二光圈第二快門速度拍攝得到；第一光圈大于第二光圈；第一1決門速度大于第二快門速度。一般而言，第一光圈和第一快門速度都按拍攝設(shè)備的正常參數(shù)預(yù)先進(jìn)行調(diào)整，此處以第一拍攝設(shè)備來(lái)獲取第一圖像，這樣可以得到清晰的正常圖像；選擇光圈比第一拍攝設(shè)備小的設(shè)備作為另一拍攝設(shè)備；預(yù)先將該另一拍攝設(shè)備的快門速度調(diào)得比第一拍攝設(shè)備的快門速度小，以獲取清晰的靜止圖像和模糊的運(yùn)動(dòng)區(qū)域圖像。雖然第一拍攝設(shè)備的快門速度比第二拍攝設(shè)備的快門速度快，但是鑒于目前的普遍的拍攝設(shè)備的最慢快門速度是1/50秒，即0. 02秒。由于時(shí)間很短，可以認(rèn)為兩臺(tái)拍攝設(shè)備在同一時(shí)間拍攝的是同一個(gè)畫(huà)面。S2、獲取第一圖像與第二圖像中各像素點(diǎn)差值的絕對(duì)值；由于步驟SI是在同一時(shí)間同一視角獲取得到目的場(chǎng)景的第一圖像和第二圖像；那么第一圖像和第二圖像可以認(rèn)為是同一場(chǎng)景的同一畫(huà)面；進(jìn)行比較時(shí)，第一圖像和第二圖像中各像素點(diǎn)的差值比較，實(shí)際為一幀圖像中各像素點(diǎn)的差值比較；也即是說(shuō)，此時(shí)第一拍攝設(shè)備拍攝得到一幀圖像、第二拍攝設(shè)備拍攝得到一幀圖像，將這2幀圖像的像素點(diǎn)的像素值進(jìn)行差值比較。對(duì)于不同時(shí)間拍攝的圖像，重復(fù)進(jìn)行像素值的差值比較。再獲得各像素點(diǎn)的像素值的絕對(duì)值。S3、當(dāng)絕對(duì)值大于預(yù)設(shè)值時(shí)，標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。其中，預(yù)設(shè)值是預(yù)先設(shè)置的數(shù)值，可以按照本領(lǐng)域技術(shù)人員的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，一般來(lái)說(shuō)，可以設(shè)置為15。如果某一點(diǎn)的像素值的差值的絕對(duì)值大于該預(yù)定值，則認(rèn)為是運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的像素，在第一圖像中標(biāo)識(shí)出來(lái)。因?yàn)榈谝粓D像是按照正常光圈和快門速度拍攝的，所以應(yīng)該在第一圖像中標(biāo)識(shí)，方便用戶需求。具體判斷時(shí)，可按如下方法進(jìn)行判斷I CFl(x，y)-CF2(x，y) I >預(yù)定值是否成立，其中，CFl為第一拍攝設(shè)備所拍的視頻圖像，CF2為第二拍攝設(shè)備所拍的視頻圖像，X, y是像素點(diǎn)坐標(biāo)。本發(fā)明中，獲取同一時(shí)間同一視角的目的場(chǎng)景的2種圖像，其中一種圖像以正常的光圈和快門拍攝得到，這樣得到的圖像清晰銳利；另一種圖像以較小的光圈和較慢的快門拍攝得到，這樣得到的圖像在運(yùn)動(dòng)區(qū)域比較模糊，靜止區(qū)域清晰；然后對(duì)這2種圖像進(jìn)行像素點(diǎn)比較，當(dāng)像素點(diǎn)的差值絕對(duì)值大于預(yù)定值時(shí)，認(rèn)為該像素點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的像素點(diǎn)；這樣可以完整的確定出運(yùn)動(dòng)區(qū)域，避免傳統(tǒng)方法中的空洞現(xiàn)象，提高了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的可靠性，同時(shí)，可以在當(dāng)前圖像幀確定出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，提高了實(shí)時(shí)性。為了進(jìn)一步提高運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的可靠性，在步驟SI后，步驟S2前，包括將第一圖像的感光度和第二圖像的感光度調(diào)整成一致。這樣做的目的是為了使得靜止區(qū)域在第一圖像和第二圖像中沒(méi)有明顯差別。本發(fā)明還提出一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)裝置，包括前端鏡頭、分光裝置、第一攝像機(jī)、第二攝像機(jī)以及運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)器；預(yù)先按照如下要求設(shè)置運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)裝置使得目的場(chǎng)景的光通過(guò)前端鏡頭到達(dá)分光裝置，這些光通過(guò)分光裝置得到若干束相同強(qiáng)度的光，第一攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)其中一束光進(jìn)行拍攝，第二攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)另一束光進(jìn)行拍攝。其中，各部分的作用如下前端鏡頭，用于獲取目的場(chǎng)景的光；分光裝置，用于將目的場(chǎng)景的光分成若干束相同強(qiáng)度的光；第一攝像機(jī)，用于對(duì)分光后的其中一束光進(jìn)行拍攝；第二攝像機(jī)，用于對(duì)分光后的另一束光進(jìn)行拍攝；其中，第二攝像機(jī)的光圈小于第一攝像機(jī)的光圈；第二攝像機(jī)的快門速度小于第二攝像機(jī)的快門速度；一般而言，第一攝像機(jī)的光圈和快門速度都按拍攝設(shè)備的正常參數(shù)預(yù)先進(jìn)行調(diào)整，這樣可以得到清晰的正常圖像；選擇光圈小于第一攝像機(jī)的第二攝像機(jī)；預(yù)先將第二攝像機(jī)的快門速度調(diào)得比第一攝像機(jī)的快門速度小，以獲取清晰的靜止圖像和模糊的運(yùn)動(dòng)區(qū)域圖像。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)器，用于獲取第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)在拍攝的圖像；獲取第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)在同一時(shí)間拍攝的一幀圖像的各像素點(diǎn)差值的絕對(duì)值；當(dāng)絕對(duì)值大于預(yù)定值時(shí)，標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。其中一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖請(qǐng)參考圖2，利用分光鏡作為分光裝置，但該分光裝置不限于分光鏡。利用本發(fā)明裝置獲取同一時(shí)間同一視角的目的場(chǎng)景的2種圖像，其中一種圖像以正常的光圈和快門拍攝得到，這樣得到的圖像清晰銳利；另一種圖像以較小的光圈和較慢的快門拍攝得到，這樣得到的圖像在運(yùn)動(dòng)區(qū)域比較模糊，靜止區(qū)域清晰；然后對(duì)這2種圖像進(jìn)行像素點(diǎn)比較，當(dāng)像素點(diǎn)的差值絕對(duì)值大于預(yù)定值時(shí)，認(rèn)為該像素點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的像素點(diǎn)；這樣可以完整的確定出運(yùn)動(dòng)區(qū)域，避免傳統(tǒng)方法中的空洞現(xiàn)象，提高了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的可靠性，同時(shí)，可以在當(dāng)前圖像幀確定出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，提高了實(shí)時(shí)性。為了進(jìn)一步提高運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的可靠性，進(jìn)行如下改進(jìn)在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)器中，先將第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)拍攝的圖像感光度調(diào)成一致；然后，獲取第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)在同一時(shí)間拍攝的一幀圖像的各像素點(diǎn)差值的絕對(duì)值?；蛘呤牵A(yù)先將第一攝像機(jī)的感光度與第二攝像機(jī)的感光度調(diào)成相同。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，包括步驟 在同一時(shí)間同一視角獲取目的場(chǎng)景的第一圖像和第二圖像； 其中，所述第一圖像以第一光圈第一快門速度拍攝得到；所述第二圖像以第二光圈第二快門速度拍攝得到；所述第一光圈大于所述第二光圈；所述第一快門速度大于所述第二快門速度； 獲取所述第一圖像與所述第二圖像中各像素點(diǎn)差值的絕對(duì)值； 當(dāng)所述絕對(duì)值大于預(yù)設(shè)值時(shí)，標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于， 在所述在同一時(shí)間同一視角獲取目的場(chǎng)景的第一圖像和第二圖像的步驟后，所述獲取所述第一圖像與所述第二圖像中各像素點(diǎn)差值的絕對(duì)值的步驟前，包括 將所述第一圖像的感光度和所述第二圖像的感光度調(diào)整成一致。
3.—種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)裝置，其特征在于，包括 前端鏡頭，用于獲取目的場(chǎng)景的光； 分光裝置，用于將所述目的場(chǎng)景的光分成若干束相同強(qiáng)度的光； 第一攝像機(jī)，用于對(duì)分光后的其中一束光進(jìn)行拍攝； 第二攝像機(jī)，用于對(duì)分光后的另一束光進(jìn)行拍攝；其中，所述第二攝像機(jī)的光圈小于所述第一攝像機(jī)的光圈；所述第二攝像機(jī)的快門速度小于所述第二攝像機(jī)的快門速度； 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)器，用于獲取所述第一攝像機(jī)和所述第二攝像機(jī)在拍攝的圖像；獲取所述第一攝像機(jī)和所述第二攝像機(jī)在同一時(shí)間拍攝的一幀圖像的各像素點(diǎn)差值的絕對(duì)值；當(dāng)所述絕對(duì)值大于預(yù)定值時(shí)，標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)器先將所述第一攝像機(jī)和所述第二攝像機(jī)拍攝的圖像感光度調(diào)成一致；然后，獲取所述第一攝像機(jī)和所述第二攝像機(jī)在同一時(shí)間拍攝的一幀圖像的各像素點(diǎn)差值的絕對(duì)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一攝像機(jī)的感光度與所述第二攝像機(jī)的感光度相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述分光裝置為分光鏡。
全文摘要
本發(fā)明提出一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，包括步驟在同一時(shí)間同一視角獲取目的場(chǎng)景的第一圖像和第二圖像；其中，所述第一圖像以第一光圈第一快門速度拍攝得到；所述第二圖像以第二光圈第二快門速度拍攝得到；所述第一光圈大于所述第二光圈；所述第一快門速度大于所述第二快門速度；獲取所述第一圖像與所述第二圖像中各像素點(diǎn)差值的絕對(duì)值；當(dāng)所述絕對(duì)值大于預(yù)設(shè)值時(shí)，標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)目標(biāo)像素。本發(fā)明還提出一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)裝置，可以提高運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的實(shí)時(shí)性和可靠性。
文檔編號(hào)G06T7/20GK103065324SQ20121053968
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者楊錦彬 申請(qǐng)人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司