[发明专利]一种运动方向异常物体检测方法和装置

权利要求书

1.一种运动方向异常物体检测方法，其特征在于，该方法包括：

获取空间导数及时间导数，将二者融合以得到运动方向特征图；

基于运动区域面积作为比较依据进行归一化，合并各个方位的运动方向特征图，得到最终的运动方向显著图。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行所述归一化的过程包括：

将同一方位得到的正负运动方向特征图进行归一化融合：

M_d(t，θ)＝N(M₊(t，θ))⊕N(M_-(t，θ))；

上式中的⊕为融合加法，用于将相同大小图像的对应像素点灰度值相加；N(.)为归一化算子。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将同一方位得到的正负运动方向特征图进行归一化融合的过程包括：

根据帧间差分得到的时间导数图，计算其中产生响应的面积，将计算所得的面积定义为运动区域面积：计算响应区域的质心以及距离该质心最远的区域之间的最远距离，以质心为圆心，所述最远距离为半径R，计算圆的面积S1＝π·R²，以此面积作为运动区域面积；

以与计算S1相同的方法计算特定方向特征图内的运动区域面积S2；

定义特征图的权重即运动区域小于总运动区域的时认为该运动方向具有显著性；反之则不具有显著性。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述合并各个方位的运动方向特征图，得到最终的运动方向显著图的过程包括：

将方向特征图相互比较，找到特征图中运动区域最小的特征图，定义其运动区域面积，由此得到各运动方向特征图的权重为最小运动区域面积和其自身运动区域面积的比值；

将经过不同方位归一化处理的运动方向特征图融合，得到最终的运动方向显著图。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取空间导数及时间导数，将二者融合以得到运动方向特征图的过程包括：

求取包括了运动物体与静止背景的边缘的特定方向的边缘，得到空间导数；利用相邻帧间进行差分，将运动物体和静止边缘加以区别，得到时间导数；

根据空间导数与时间导数得到沿不同方位的运动边缘，将包含所述运动边缘的图像作为以运动方向为特征的特征图，并在不同方位分别计算运动方向的正负性，得到相应的正负方向特征图。

6.一种运动方向异常物体检测装置，其特征在于，该装置包括特征提取单元、归一化单元、总体融合单元；其中，

所述特征提取单元，用于获取空间导数及时间导数，将二者融合以得到运动方向特征图；

所述归一化单元，用于基于运动区域面积作为比较依据进行归一化；

所述总体融合单元，用于合并各个方位的运动方向特征图，得到最终的运动方向显著图。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述归一化单元进行所述归一化时，用于：

将同一方位得到的正负运动方向特征图进行归一化融合：

M_d(t，θ)＝N(M₊(t，θ))⊕N(M_-(t，θ))；

上式中的⊕为融合加法，用于将相同大小图像的对应像素点灰度值相加；N(.)为归一化算子。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述归一化单元对同一方位得到的正负运动方向特征图进行归一化融合时，用于：

根据帧间差分得到的时间导数图，计算其中产生响应的面积，将计算所得的面积定义为运动区域面积：计算响应区域的质心以及距离该质心最远的区域之间的最远距离，以质心为圆心，所述最远距离为半径R，计算圆的面积S₁＝π·R²，以此面积作为运动区域面积；

以与计算S1相同的方法计算特定方向特征图内的运动区域面积S2；

定义特征图的权重即运动区域小于总运动区域的时认为该运动方向具有显著性；反之则不具有显著性。