[发明专利]判断物体静止或运动的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像目标识别领域，特别涉及一种判断物体静止或运动的方法及系统。

背景技术

在基于光学识别的动作操控中，首先需要捕捉目标物体的空间位置，从而为后续的操控应用提供依据。其中，目标物体的空间位置通常采取计算其图形重心坐标的方式获得(将物体简化为点)。如基于光学识别技术实现的空中鼠标应用，在图像传感器获得包含遥控器和背景的图像后，先提取出图像中标志遥控器的物体图形的重心，计算出该重心的坐标，然后利用该重心的坐标变化去控制屏幕中鼠标光标的移动。

目前，用于提取图形重心的方法与亮度值密切相关，但由于图像传感器曝光成像时光照均匀度存在差异，使得成像重心会发生抖动，抖动方向具有随机性。这种抖动会造成从成像中提取出的图形的平均重心坐标产生0.1-1个像素的抖动误差(平均重心坐标，是指对同一图形在连续多帧图像中进行重心提取后，取重心坐标的平均值)。但物体在远离图像传感器的情况下作微小运动，如一两厘米范围内的运动，所得到的该物体图形在成像上的平均重心坐标偏移，与抖动误差相当。

在这种情况下，就给判断物体是静止还是远离图像传感器在作微小运动造成了麻烦：假如我们认为两帧图像之间提取出的重心点的坐标偏移不超过抖动误差，就判断该物体是静止的，那就会造成误判，因为此时，物体也可能是远离图像传感器在作微小运动。

如果无法精确判断出物体的静止状态，与物体作微小运动的状态区分开，就无法屏蔽掉静止目标，就会干扰到对基于捕捉物体运动状态进行的操控应用。

发明内容

本发明提供一种判断物体静止或运动的方法及系统，解决现有技术中由于图像传感器成像特性带来的图像重心抖动，造成物体静止和物体远离图像传感器作微小运动难以区分的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种判断物体静止或运动的方法，包括：

步骤S1，采集物体的帧图像，将当前物体的重心点定为监测重心点，以获取监测重心点在各帧的坐标值，并将当前帧设为目标帧；

步骤S2，计算出至目标帧为止之前的连续N帧图像中所述监测重心点的坐标平均值，记为目标平均重心坐标值；并以目标帧的前一帧为对比帧，计算出至对比帧为止之前的连续N帧图像中所述监测重心点的坐标平均值，记为对比平均重心坐标值；

步骤S3，计算所述目标平均重心坐标值与所述对比平均重心坐标值之间的差值绝对值，记为平均重心偏差值；

步骤S4，判断所述平均重心偏差值是否大于预设的一抖动误差阈值，若是，则判定所述物体运动，否则，执行步骤S5；

步骤S5，将刚执行完的步骤S2中的对比帧设为目标帧后返回执行步骤S2至S4，若一直执行到将当前帧之前的P帧设为目标帧，所述平均重心偏差值均保持不大于抖动误差阈值，则判定所述物体静止。

进一步，在步骤S1中，将每相邻的两帧中坐标值的差值绝对值最小且所述差值绝对值小于抖动误差阈值的两个重心点定为监测重心点。

进一步，监测重心点在各帧的坐标值是指监测重心点在帧图像平面直角坐标系中的坐标，单位为像素。

进一步，所述抖动误差阈值为0.8个像素，N值为6，P值为1000。

本发明还提供了一种判断物体静止或运动的系统，包括：

图像获取单元，用于采集物体的帧图像；

监测重心点获取单元，用于提取帧图像中的图形重心点，将当前物体的重心点定为监测重心点，以获取监测重心点在各帧的坐标值，并将当前帧设为目标帧；

平均重心坐标计算单元，用于计算出至目标帧为止之前的连续N帧图像中所述监测重心点的坐标平均值，记为目标平均重心坐标值；并以目标帧的前一帧为对比帧，计算出至对比帧为止之前的连续N帧图像中所述监测重心点的坐标平均值，记为对比平均重心坐标值；

平均重心偏差计算单元，用于计算所述目标平均重心坐标值与所述对比平均重心坐标值之间的差值绝对值，记为平均重心偏差值；

判定单元，用于判断所述平均重心偏差值是否大于预设的一抖动误差阈值，若是，则判定所述物体运动；若否，则将对比帧设为目标帧；若一直执行到将当前帧之前的P帧设为目标帧，并经过平均重心坐标计算单元和平均重心偏差计算单元计算下得到的平均重心偏差值均保持不大于抖动误差阈值，则判定所述物体静止。

进一步，监测重心点获取单元将每相邻的两帧中坐标值的差值绝对值最小且所述差值绝对值小于抖动误差阈值的两个重心点定为监测重心点。

进一步，监测重心点在各帧的坐标值是指监测重心点在帧图像平面直角坐标系中的坐标，单位为像素。