[发明专利]图像平面中检测物体的方法与系统

权利要求书

1.一种图像平面中检测物体的方法，该方法包含下列步骤：

针对一个画面建立一个隐马尔可夫模型，并初始化该隐马尔可夫模型的参数；

在一目前时刻的空间轴上，利用前一个时刻所求得的物体掩码Ω_h(t-1)求得一待更新掩码Ω(t)，更新该目前时刻的隐马尔可夫模型的参数；以及

根据该更新的目前时刻的隐马尔可夫模型的参数及一解码算法，再估测该目前时刻的物体掩码。

2.如权利要求1所述的图像平面中检测物体的方法，其中以两种状态，背景状态S₁与前景状态S₂，和两种符号，背景符号α与前景符号β，来建立该隐马尔可夫模型。

3.如权利要求2所述的图像平面中检测物体的方法，其中该初始化该隐马尔可夫模型参数的步骤包括设定背景状态S₁下的前景符号的概率P₁(x＝α)、背景状态S₁下的背景符号的概率P₁(x＝β)、状态S₁及状态S₂的初始概率和状态转移概率矩阵{a_ij，i，j＝1，2}，a_ij是从状态S_i转移到状态S_j的概率。

4.如权利要求3所述的图像平面中检测物体的方法，其中该更新目前时刻的隐马尔可夫模型的参数的步骤还包括：

将该待更新掩码Ω(t)表示为前景掩码去除前一时刻所求的前景掩码Ω_h(t-1)之后的二进制掩码；以及

该待更新掩码Ω(t)在背景状态下的前景符号的概率被近似为ξ，亦即P₁(x＝α)＝ξ，其中ξ代表在Ω(t)中，前景符号所占的比例。

5.如权利要求2所述的图像平面中检测物体的方法，其中该再估测该目前时刻的物体掩码的步骤还包括：

以一维的方式读取前一个时刻所求得的二维物体掩码Ω(t)；

利用该解码算法去估计目前时刻的图像像素(x，y)的一维状态Ω_f1(x，y，t)，其中如果该前一个时刻所求得的该待更新掩码Ω(t)的前景符号与背景符号模糊的部分符合背景的统计模型，此部分则被视为背景；以及

转换该估计出的Ω_f1(x，y，t)的一维状态为二维物体掩码。

6.如权利要求4所述的图像平面中检测物体的方法，其中该前一个时刻所求得的二维物体掩码用原始分辨率来读取。

7.如权利要求4所述的图像平面中检测物体的方法，其中该前一个时刻所求得的二维物体掩码是将输入信号的取样缩小后的结果。

8.如权利要求3所述的图像平面中检测物体的方法，其中该状态转移概率矩阵的设定还包括当i≠j时，a_ii＞a_ij。

9.如权利要求7所述的图像平面中检测物体的方法，其中对于以该输入信号的取样缩小后的结果去估测的状态序列Ω_h′(t)，该方法还包括将该状态序列Ω_h′(t)的取样放大，以取得该物体掩码的步骤。

10.如权利要求1所述的图像平面中检测物体的方法，其中该解码算法为一种Viterbi算法。

11.一种图像平面中检测物体的系统，该系统包含：

一隐马尔可夫模型，其由已初始化的多个参数配置而成并与一物体片段切割单元耦合，λ代表该隐马尔可夫模型的该多个参数的集合；

一估计参数单元，利用前一个时刻t-1所求得的物体掩码Ω_h(t-1)，求得一待更新掩码Ω(t)，更新目前时刻t的隐马尔可夫模型的参数λ(t)；

一估计状态单元，根据该参数λ(t)，由一解码器估计出一相对应的状态序列；

一转换与存储物体掩码单元，将该状态序列转换成一物体掩码Ω_h(t)并将其存储；以及

一延迟缓冲器，将该前一个时刻t-1的物体掩码Ω_h(t-1)传送给该估计参数单元。