[发明专利]一种适应于动态背景的前景提取方法

权利要求书

1.一种适应于动态背景的前景提取方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

第一步：对视频流中的相邻三帧图像I(x,y,t-Δt)，I(x,y,t)，I(x,y,t+Δt)进行存储，其中I(x,y,t)为当前处理帧，Δt为两帧图像的时间间隔；

第二步：将像素点在时空域内的运动，比拟成动态纹理，提取一个椭圆体立体空间，具体如下：

以图像I(x,y,t)中待判断的像素点(x,y)为中心，在时间轴T上以一个像素点的距离为半径，空间轴X及Y上以三个像素点的距离为半径，提取一个椭球体，作为动态纹理的变化域；

第三步，在椭圆体内分析像素点的空间域上的纹理特性和时间上的运动模式，具体步骤如下：

3.1）XY空间纹理的分析：在椭球体内提取XY平面，则形成了一个以当前待处理的像素点(x,y)为圆心，R_x＝R_y＝3为半径的圆，在圆上采样出6个邻域像素点，并对这6个像素点规定一个顺序，将这6个像素点与中心点(x,y)作比较，形成一个二值序列，最后根据排列的顺序求出一个LBP码，即求出像素点的空间LBP值LBP_XY；

3.2）XT平面的运动模式分析：在椭球体内提取XT平面，则形成了以(x,y)为圆心，R_t＝1,R_x＝3的椭圆，在椭圆上采样出6个邻域点，并对其进行排序，同样将这6个邻域像素点的灰度值与中心像素点的灰度值进行比较，形成二值序列，最后根据排列的顺序求出一个XT平面上的LBP码，即求出像素点的空间LBP值LBP_XT；

3.3）YT平面的运动模式分析：在椭球体内提取YT平面，则形成了以(x,y)为圆心，R_t＝1,R_y＝3的椭圆，在椭圆上采样出6个邻域点，并对其进行排序，同样将这6个邻域像素点的灰度值与中心像素点的灰度值进行比较，形成二值序列，最后根据排列的顺序求出一个YT平面上的LBP码，即求出像素点的空间LBP值LBP_YT；

第四步：XY,XT,YT直方图的创建：经过第三步的处理，图像I(x,y,t)内每个像素点都有了三个LBP码，LBP_XY,LBP_XT,LBP_YT，接着在I(x,y,t)内以(x,y)为圆心，R_region＝6的圆内，计算三个直方图H_XY,H_XT,H_YT；

第五步：时空特征的融合：在求出XY,XT,YT的特征直方图后，对三个直方图进行加权求和，得到新的描述子SLBP-AM；

第六步，像素点的判断：对于新来的图像的像素点，首先计算它的SLBP-AM直方图h，与前B个背景直方图m_i采用直方图相交法进行相似度比较，若至少有一个结果大于门限值T_P，则判断该像素点为背景点，否则为前景点；其中T_P∈[0,1]，反应了两个直方图的相似程度，越相似，T_P值越大；

第七步：模型的更新：对于每个像素点，将计算得到的SLBP-AM直方图与K个直方图模型用与上一步同样的方法进行相似度比较，若每个值都低于设定阈值T_P，则将拥有最小权重的直方图模型用代替，并赋予一个最小的权重，若能找到匹配的模型，则将相似度最高的直方图模型以及权重进行更新；

第八步：对于每新来一帧，则重复第六步和第七步。