[发明专利]前景检测方法和装置以及自适应阈值调节方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及前景检测技术，特别涉及可用于运动物体检测和跟踪的一种 前景检测方法和装置、以及可用于前景检测的一种自适应阈值调节方法和装 置。

背景技术

现有视频监控装置中，通常是利用静止摄像头拍摄到监控场景中的视 频，然后对该视频的连续多帧图像进行运动物体检测和跟踪，以对连续多帧 图像中区别于背景图像的运动物体进行分析。

在运动物体的检测和跟踪中，前景检测是第一个步骤，其准确程度直接 影响到整个装置的性能。现有前景检测的处理过程如下：先将当前输入图像 与背景图像进行比较，得到当前输入图像中各像素点与背景图像中对应像素 的取值之差，得到取值之差可称之为差值点，每一个差值点分别对应当前输 入图像中的一个像素点；然后将各差值点与预先设定的对应特定图像噪声水 平的阈值进行比较，并将大于或大于等于该阈值的差值点在当前输入图像中 所对应的像素点确定为前景像素点、将小于等于或小于该阈值的差值点在当 前输入图像中所对应的像素点确定为背景像素点。此后，对所有前景像素点 进行前景聚类处理，即可得到由不同前景像素点所构成的各前景区域。

实际应用中，监控场景所在环境发生气候变化时，会导致监控场景中噪 声的高低变化，而对于噪声较大的监控场景应当设定较大的阈值、对于噪声 较小的监控场景应当设定较小的阈值。然而，现有前景检测中所使用的阈值 却都是预先设定且固定不变的，无法随监控场景中噪声的高低变化而动态调 整，这就有可能降低前景检测的准确度。

例如，监控场景中晴天和下雨天或雪天时，由于光照强度和画面中的干 扰会有明显的差别，那么针对晴天设定的阈值可能对于雨天或雪天就不适 宜；同理，由于摄像头在白天使用针对可见光的彩色传感器、而在夜晚使用 红外感光传感器，因而针对白天设定的阈值可能对于夜晚就不适宜。

可见，针对噪声或高或低的任何监控场景来说，现有运动检测只能够使 用固定不变的阈值来判断图像中的前景像素点，从而会使得前景检测的准确 度不高，进而会使得运动物体检测和跟踪的准确度不高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种前景检测方法和装置、以及一种自适应阈 值调节方法和装置，能够针对图像中的噪声水平动态调节前景检测所使用的 阈值。

本发明提供的一种前景检测方法，包括：

a1、将当前输入图像与背景图像进行比较，得到与当前输入图像各像素 点分别对应的差值点；

a2、将所有差值点依次与取值递增的阈值1～阈值n进行比较，分别得 到取值大于阈值1～阈值n中每一个的差值点数量的百分比，n为大于1的正 整数；

a3、在阈值i～阈值j的阈值区间内，任意选定一个阈值；其中，步骤a2 得到的百分比的取值在阈值1～阈值i-1的阈值区间内突降、且在阈值i～阈值 j的阈值区间内突降减缓，i大于等于1且小于n，j大于i且小于等于n；

a4、利用选定的阈值判断出当前输入图像中的前景像素点。

在所述步骤a1之前，该方法进一步包括：

a0、对与所述当前输入图像同处一个监控场景的若干帧测试图像进行噪 声检测，若检测到的噪声水平达到预定的程度，则先对所述当前输入图像进 行图像平滑处理，然后对图像平滑处理后的当前输入图像执行所述步骤a1； 否则，直接执行所述步骤a1。

所述步骤a0包括：

a01、将若干帧测试图像中的每一帧与背景图像进行比较，得到与每一 帧测试图像的各像素点分别对应的差值点；

a02、将每一帧测试图像的各差值点分别与一上限阈值和一下限阈值进 行比较，并统计得到每一帧测试图像的各差值点中，取值分别大于上限阈值 和下限阈值的差值点数量；

a03、计算每一帧测试图像大于下限阈值的差值点数量与下限阈值的差 值点数量之差，若各帧测试图像对应的所述差的平均值达到一表示噪声水平 达到预定程度的预定值，则先对所述当前输入图像进行图像平滑处理，然后 对图像平滑处理后的当前输入图像执行所述步骤a1；否则，直接执行所述步 骤a1。

所述步骤a3包括：

a31、以阈值1～阈值n递增的取值为横坐标、步骤a2得到的百分比取 值为纵坐标，建立步骤a2得到的百分比曲线；

a32、获取所述百分比曲线的斜率，并仍以阈值1～阈值n递增的取值为 横坐标，构建斜率曲线；