[发明专利]一种从运动图像中提取背景图像的实现方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理，尤其涉及一种从运动图像中提取背景图像的实现方法及装置。

背景技术

随着半导体技术的日益发展，摄像机和摄像头被广泛应用于工业、军事以及人们的日常生活中。例如，银行的监控摄像头、交通道路的监控摄像头以及用于网络视频聊天的USB摄像头等。很多情况下，在拍摄过程中，摄像头是固定的，这也就意味着摄像头拍摄的画面中的背景区域是固定不变的。

提取运动图像的背景图像有很多的应用价值，例如，在银行监控摄像系统中，可以利用背景差法检测到非法进入的人员；在道路监控摄像系统中，可以利用背景差法检测到不遵守交通规则的车辆；在网络视频聊天的应用中，提取背景后，视频输出方不需要重复传输固定不变的背景图像信息，只需要传输运动变化的前景图像信息，视频接收方将收到的背景图像和前景图像组合就可以得到完整的视频图像，从而有效地降低对网络带宽的需求。

现有技术中，使用运动估计方法来提高运动图像的编码效率，并进行背景图像检测，最常用的一种方法是块匹配法。块匹配法的基本思想是将运动图像序列的每一帧分成许多互不重叠的图像块，并认为图像块内所有像素的位移量都相同，然后对每个图像块到参考帧某一特定搜索范围内根据一定的匹配准则找出与当前图像块最匹配的图像块，即匹配块，匹配块与当前图像块的相对位移即为运动矢量。视频压缩的时候，只需保存运动矢量和残差数据就可以完全恢复出当前图像块。

实际物体的运动是十分复杂的三维运动，既有平动，又有转动，如果再考虑到物体的非刚性和运动中光照的变化，将使运动模型的建立和运动参量的估计十分复杂。在视频图像编码中，由于实时运算的要求，在目前所采用的运动估计算法仅考虑物体运动在视频画面内的平动总值。

现有技术中，还没有一种简单有效的方法实现从运行图像中提取背景图像。

发明内容

本发明实施例提供一种从运动图像中提取背景图像的实现方法及装置，简单有效地实现从运行图像中提取背景图像。

一种从运动图像中提取背景图像的实现方法，包括：

A、将运动图像的任一帧图像设置为初始背景图像；

B、将运动图像的当前帧图像分为若干个图像块，并按顺序选定当前图像块；

C、计算所述当前图像块与背景图像中相同位置的背景块的第一匹配度，如果第一匹配度大于设定的第一阈值，继续下列步骤；

D、判断本帧是否存在下一个图像块，如果存在，将下一个图像块设为当前图像块并返回步骤C；否则，继续下列步骤；

E、判断是否存在下一帧图像，如果存在，将下一帧图像作为当前帧图像，并返回步骤B，否则，将当前背景图像作为所述运动图像的背景图像。

一种从运动图像中提取背景图像的实现装置，包括：控制单元、背景图像存储单元、候选背景图像存储单元、帧图像存储单元、运动估计单元和匹配度计算单元，其中：

所述控制单元，用于将运动图像的任一帧图像设置为初始背景图像，存储到所述背景图像存储单元，将所述候选背景图像存储单元中存储的候选背景图像初始化为空；从所述帧图像存储单元中获取运动图像的当前帧图像，分为若干个图像块，并按顺序选定当前图像块；控制所述匹配度计算单元计算当前图像块与背景图像中相同位置的背景块的匹配度，接收所述匹配度计算单元返回的匹配结果，控制所述背景图像存储单元用当前图像块更新背景图像中相同位置的背景块，或者控制所述候选背景图像存储单元将当前图像块设定为候选背景图像中相同位置的候选块；或者继续获取下一个图像块进行处理；

所述背景图像存储单元，用于存储背景图像；

所述候选背景图像存储单元，用于存储候选背景图像；

所述帧图像存储单元，用于存储运动图像中当前帧图像与前一帧图像；

匹配度计算单元，用于计算所述图像块之间的匹配度，并向所述控制单元输出匹配结果。