[发明专利]一种基于分层匹配五元组Codebook的运动目标检测方法

权利要求书

1.一种基于分层匹配五元组Codebook的运动目标检测方法，包括如下步骤：

(1)为视频图像序列的每一个像素建立一个码本；

(2)用一段视频序列训练码本，即对每一像素与它的对应码本中的码字依次进行匹配计算，如果码本中存在匹配的码字，则用当前像素更新该匹配的码字；如果像素与码本中所有的码字均不匹配，则建立一个新的码字；

(3)用训练好的码本进行前景检测，即每一像素与它的对应码本中的码字依次进行匹配计算，如果码本中存在匹配的码字，则判断该点为背景点；如果像素与码本中的所有码字均不匹配，则判断该点为前景点；

其特征在于：步骤(1)中建立的码本C中包含L个码字C＝{c_i|1≤i≤L}，第i个码字c_i由RGB向量v_i＝(R_i,G_i,B_i)和五元组aux_i＝<I_i,f_i,λ_i,p_i,q_i>两部分组成，其中五元组中各元素的含义为：I_i，平均亮度；f_i，码字被访问的频数；λ_i，最大不重复访问时间间隔；p_i，码字第一次被访问时间；q_i，码字最后一次被访问时间；

并且，在步骤(2)和(3)中进行像素与码字的匹配计算时，匹配条件包括颜色扭曲度匹配和亮度匹配，匹配范围由参数颜色扭曲度匹配阈值ε_c和亮度匹配上下界I_hi和I_low确定，对于高亮度和低亮度区域分别采取不同的匹配计算方式，即ε_c、I_hi和I_low的计算公式如下：

ϵc=χ·I‾iifI‾i>ϵϵc0=χ·ϵotherwise]]>

Ihi=β·I‾i=(1+θ)·I‾iifI‾i>ϵI‾i+ϵb0=I‾i+θ·ϵotherwise]]>

Ilow=α·I‾i=(1-θ)·I‾iifI‾i>ϵI‾i-ϵb0=I‾i-θ·ϵotherwise]]>

其中，ε是用于判断当前像素的亮度是否是低亮度的阈值；是第i个码字中五元组中的平均亮度；χ是用于计算颜色扭曲度匹配阈值的一个变量，取值在0到1之间；ε_c0是在低亮度区域颜色扭曲度匹配阈值所取的定值；θ是用于计算亮度匹配上下界的一个变量，取值在0到1之间；β是在高亮度区域亮度匹配上界与平均亮度的比值，其值等于1+θ；ε_b0是在低亮度区域亮度匹配范围的一半，ε_c0和ε_b0共同保证在低亮度区域匹配范围不会太小，防止低亮度区域误检的出现；α是在高亮度区域亮度匹配下界与平均亮度的比值，其值等于1-θ。以上三个公式可以合并成如下公式：

Ilow=I‾i-θΛIhi=I‾i+θΛϵc=χΛ]]>

其中，Λ=I‾i·U(I‾i-ϵ)+ϵ·U(-I‾i+ϵ),]]>式中的U(x)是单位阶跃函数。