[发明专利]监控视频中的动态背景提取及前景物体检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种监控视频中的动态背景提取及前景物体检测方法及系统，获取第一帧的原始背景以及获取待测帧；用待测帧减去背景帧得到处理帧；判定区别处理帧中的前景部分和背景部分；将所述背景部分更新到背景帧部分，从所述前景部分提取感兴趣的部分；将背景中存在时间最久的像素点的值移出，移入最新判定为背景部分的像素点的值；通过多帧背景点共同提取背景帧的方法获得背景。优点：本发明够从有前景物体覆盖的监控画面中提取完整背景，以获取可能被遮挡的标志，还能应对光线等因素不断变化情况下的前景物体检测。

技术领域

本发明涉及一种监控视频中的动态背景提取及前景物体检测方法及系统，属于数字图像处理技术领域。

背景技术

数字图像处理广泛应用于生活中的每一方面。但是要想获得感兴趣的物体的图像，首先得将其从背景中分离出来，即将背景减除。背景减除建立在背景建模的基础上。目前常用的背景建模技术主要是自适应背景更新和较为简单的均值法获取背景。这两种方法，对于室外复杂环境的适应性比较差，对于一些特定的应用环境也不适用。如基于交通视频流对背景道路进行建模的情况，对于自适应背景更新的方法，在路口长时间几个小时都在堵车的情况下，这种方法不能获得较好的背景。在户外光线变化快的情况下，只有通过保存时间距离最近的像素点作为背景帧的相应像素点才能达到前景检测中去除背景的目的。对于户外的背景获取，不仅需要获取完整的没有前景的静止的物体，还需要得到较为完整的获取到对于户外不断变化的光线而亮度不断变化的静止的物体。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有的背景建模技术仅能提供得到没有前景物体的背景，但对于户外多变光线情况下的效果不好的问题缺陷，提供一种监控视频中的动态背景提取及前景物体检测方法及系统，以适应在户外情况下用数字图像处理获取前景的应用。

为解决上述技术问题，本发明提供一种监控视频中的动态背景提取及前景物体检测方法，获取第一帧的原始背景以及获取待测帧；用待测帧减去背景帧得到处理帧；判定区别处理帧中的前景部分和背景部分；将所述背景部分更新到背景帧部分，从所述前景部分提取感兴趣的部分；将背景中存在时间最久的像素点的值移出，移入最新判定为背景部分的像素点的值；通过多帧背景点共同提取背景帧的方法获得背景。

进一步的，采用均值法获取背景帧，获取的背景帧中的首帧背景中没有前景物体或者有虚化的很淡的前景物体。

进一步的，将获取的待测帧从rgb图像转换为灰度图像以及用高斯滤波器滤波，然后再减去背景帧得到处理帧。

进一步的，采用矩阵相减的方式，用待测帧减去背景帧，相减后的绝对值大于预先设定的阈值就认定为前景部分，否则认定为背景部分。

进一步的，设定一个sum数组和count数组，通过sum数组保存每个像素点被认定为背景像素点的最新五到一百个值，通过count数组记录每个像素点被保存的背景点的个数，通过back(x,y)＝sum(x,y)/count(x,y)获取每一个背景点的像素值，其中x,y代表像素点的横纵坐标，back(x,y)表示(x,y)像素点的当前背景值，count(x,y)表示(x,y)像素点在sum(x,y)中一共保存了多少个背景点的值，sum(x,y)表示(x,y)像素点保存了前count(x,y)个背景点的像素值的和。

一种监控视频中的动态背景提取及前景物体检测系统，包括数据获取模块、判定处理模块、背景获取模块；

所述数据获取模块用于获取第一帧的原始背景以及获取待测帧；

所述判定处理模块用于用待测帧减去背景帧得到处理帧，判定区别处理帧中的前景部分和背景部分，将所述背景部分更新到背景帧部分，从所述前景部分提取感兴趣的部分；

所述背景获取模块用于将背景中存在时间最久的像素点的值移出，移入最新判定为背景部分的像素点的值，通过多帧背景点共同提取背景帧的方法获得背景。