[发明专利]基于深度的背景模型更新方法和系统

说明书

技术领域

本申请涉及图像处理领域，且更具体地，涉及基于深度的背景模型更新方法和系统。

背景技术

背景建模(并由此进行前景分割)在对象检测和定位中十分重要。但是，在背景建模的过程中也存在一些干扰和扰动。一个主要的因素是全局的或局部的光照改变包括但不限于办公室区域内控制作用的开关灯，暂时的灯泡遮挡，以及拉下/收起窗帘等，而这会导致虚假的前景像素。例如，在光照条件变亮的情况下，可能原本未被背景建模的区域由于光照增加而显露出真实的背景，然而此时由于原本未被背景建模，因此可能将此新增的区域错误地识别为前景像素，这样就导致不仅背景模型仍然不正确、且导致错误地识别了虚假的前景像素。

图1示出了现有技术中的由于光照情况突然变化而检测的错误的前景像素的示意图。图1显示了当光照变亮时出现大量虚假的前景像素。其中，第一列的RGB(Red(红)、Green(绿)、Blue(蓝))图像，深度图像和前景图像是在较暗光照条件下获得的，而第二列的RGB图像，深度图像和前景图像是在较亮光照条件下获得的。可以看到在左图的圈中，几乎没有像素拥有深度值，这是因为较差的光照使物体表面的纹理难以分辨(或利用立体相机拍摄的左右图不匹配)，因此将这些不能分辨的像素的深度值设置为0。在光线变亮以后，该圈内的许多像素在纹理增强的条件下得以分辨而获得了深度值。这样，对于这些像素来说，在暗光照条件下建立的背景模型将不能与在较亮光照下获取的深度值匹配，导致了许多如右下图中所示的虚假前景像素。而这些虚假前景像素对于进一步的检测和跟踪来说是有害的。

事实上，许多研究人员已经提出一些在光照改变的条件下改进背景建模的方法。但大部分方法是针对RGB图像，以及光照缓慢变化的情形。但是并没有针对深度图像、尤其是光照剧烈变化(如开关等)的情形。因此，本发明旨在解决或缓解针对深度图像的由光照剧烈变化引起的背景建模问题。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供一种基于深度的背景模型更新方法，包括：响应于预定的背景更新条件发生，接收在预定的背景更新条件发生之后的一个或多个拍摄的深度图像；根据原始背景模型，得到所述一个或多个拍摄的深度图像中相比于在预定的背景更新条件发生时新增的前景图像；针对新增的前景图像中的前景像素，比较当前的深度值和在预定的背景更新条件发生之前的深度值；如果当前的深度值大于所述之前的深度值，则将当前新增的前景像素更新到原始背景模型中作为更新后的背景模型。

根据本公开的另一个方面，提供一种基于深度的背景模型更新系统，包括：接收装置，被配置为响应于预定的背景更新条件发生，接收在预定的背景更新条件发生之后的一个或多个拍摄的深度图像；得到装置，被配置为根据原始背景模型，得到所述一个或多个拍摄的深度图像中相比于在预定的背景更新条件发生时新增的前景图像；比较装置，被配置为针对新增的前景图像中的前景像素，比较当前的深度值和在预定的背景更新条件发生之前的深度值；更新装置，被配置为如果当前的深度值大于所述之前的深度值，则将当前新增的前景像素更新到原始背景模型中作为更新后的背景模型。

附图说明

图1示出了现有技术中的由于光照情况突然变化而检测的错误的前景像素的示意图。

图2示出了应用本发明的实施例的方法的硬件环境示例图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的基于深度的背景模型更新方法的流程图。

图4示出了根据本发明的另一实施例的更具体的基于深度的背景模型更新方法的流程图。

图5示出了光照条件变化的亮度增加的示意图。

图6示出了真实的前景深度和真实的背景深度之间的关系。

图7示出了在光照条件变化后的像素的深度值增加的示意图。

图8示出了根据本发明的一个实施例的基于深度的背景模型更新系统的方框图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的具体实施例，在附图中例示了本发明的例子。尽管将结合具体实施例描述本发明，但将理解，不是想要将本发明限于所述的实施例。相反，想要覆盖由所附权利要求限定的在本发明的精神和范围内包括的变更、修改和等价物。应注意，这里描述的方法步骤都可以由任何功能块或功能布置来实现，且任何功能块或功能布置可被实现为物理实体或逻辑实体、或者两者的组合。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。