[发明专利]一种对光照变化鲁棒的运动目标检测方法

权利要求书

1.一种对光照变化鲁棒的运动目标检测方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

第1步：根据当前输入图像求取前景边缘图像，根据当前背景图像求取背景边缘图像；

第2步：对获取的前景边缘图像和背景边缘图像进行数学形态学滤波处理；

第3步：对第2步得到的滤波后的前景边缘图像和滤波后的背景边缘图像进行处理，分离前景与背景的边缘，以分离得到的前景边缘作为运动目标边缘集；

第4步：对获取的运动目标边缘集进行后续处理，获取运动目标的位置和大小，输出运动目标图像；

第5步：利用当前输入图像，更新当前背景图像中除与运动目标相对应区域以外的区域，作为新的当前背景图像。

2.根据权利要求1所述的运动目标检测方法，其特征在于，

第3步包括下述过程：

(3.1)对滤波后的前景边缘图像从左至右，从上到下扫描每一个前景像素区域A，将前景像素区域A与其在背景边缘图像的对应位置且大小相等的像素区域A′进行“异或”处理，即：若前景像素区域A与其对应像素区域A′内的所有像素点的像素值均不相同，则将前景像素区域A的中心像素点的坐标保存下来；否则，不保存前景像素区域A中任何像素点的坐标；重复该过程，直到扫描完滤波后的前景边缘图像中所有的前景像素区域；

(3.2)按照步骤(3.1)的处理方式，对滤波后的背景边缘图像中的每一个前景像素区域进行处理；

(3.3)将步骤(3.1)和步骤(3.2)保存下来的所有像素点坐标当作运动目标边缘集的前景像素点，获取运动目标边缘集。

3.根据权利要求1所述的运动目标检测方法，其特征在于，

第2步的具体过程为：首先对获取的前景边缘图像和背景边缘图像进行边界跟踪或边缘点连接，以获取闭合或近似闭合的边缘图，再采用数学形态学滤波消除噪声边缘像素点，同时将边缘线上的每个边缘像素点膨胀成一个半径为r的前景像素区域，r的取值范围为1至5个像素，输出数学形态学滤波处理后的前景边缘图像和数学形态学滤波处理后的背景边缘图像。

4.根据权利要求1或2所述的运动目标检测方法，其特征在于，第4步包括下述过程：

所述后续处理是指对获取的运动目标边缘集进行边界跟踪或边缘点连接，以获取闭合或近似闭合的边缘子集，滤去不连接的边缘点或边缘线；

对上述处理后的运动目标边缘集中每个闭合或近似闭合的边缘子集，求取其质心和外接多边形；当前输入图像中与处理后的运动目标边缘集中的闭合或近似闭合边缘子集的质心坐标相对应的像素坐标，就是当前输入图像中相应运动目标的质心坐标；当前输入图像中与处理后的运动目标边缘集中的闭合或近似闭合边缘子集外接多边形的像素坐标相对应的像素坐标，就是当前输入图像中相应运动目标的外接多边形的像素坐标；运动目标的质心和外接多边形确定了运动目标的坐标位置和运动目标的大小，输出运动目标图像。

5.根据权利要求1或2所述的运动目标检测方法，其特征在于，第5步包括下述过程：

根据输出的运动目标图像，在当前输入的图像中确定运动目标所在的像素区域；当前输入图像的运动目标所在的区域是属于前景区域，即不可更新区域，该区域不可以用来更新背景；对于当前输入图像的前景区域以外的像素区域，以预先设定的更新速率α更新到当前背景图像中相对应的像素区域，将更新后生成的背景图像作为当前背景图像；

更新公式如下：

f_B，k(x，y)＝α×f_k(x，y)+(1-α)×f_B，k(x，y)

其中，α为预先设定的更新速率，f_k(x，y)为当前输入图像的前景区域以外的像素区域，f_B，k(x，y)为当前背景图像中与当前输入图像的前景区域以外的像素区域相对应的像素区域；当前背景图像中对于与当前输入图像的前景区域相对应的像素区域不进行更新。