[发明专利]一种基于热源定位的行人三分图自动生成方法

说明书

本发明公开了一种基于热源定位的行人三分图自动生成方法，算法读入原始红外图片，对输入图片进行预处理，将其缩放至标准尺寸，随后定位行人头部，其中包括粗定位和精确定位两部分，接着根据头部定位点确定行人上半身的位置，最后根据预定义的人像模板根据头部位置和上半身位置绘制出行人三分图。本发明通过行人在红外图像的特征，对行人进行了初步定位后自动生成行人三分图；同时通过行人头部定位鲁棒性较高的特点，保证了自动生成三分图的可靠性。本发明使用简单，计算量少，对输入图片没有特殊要求，可以在多种场景下取得良好效果。

技术领域

本发明涉及图像自动处理技术领域，具体涉及一种基于热源定位的行人三分图自动生成方法。

背景技术

红外成像技术通过光电设备检测物体热辐射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉可分辨的图像和图形，具有较强的适应性和抗干扰性，红外图像的行人检测技术也在辅助驾驶系统等领域中起着重要的作用。然而，当行人图像叠加在杂乱的背景上时，行人检测技术将会遇到很大的困难。有研究者使用抠图的方式对红外图像进行增强，做到了在不增加网络复杂度的情况下实现对红外行人检测问题的高精度求解。

抠图是一种从数字图像中将用户感兴趣的部分(即前景部分)从图像其他部分中分离岀来的一种数字图像处理技术。抠图算法的输入通常包含两部分：原图以及原图对应的三分图。三分图是一种只包含三类像素点的单通道图像，它在像素级别上将图片分为前景区域、背景区域、未知区域，为抠图算法提供了关于原图的语义信息，其中前景区域透明度遮罩值为1，背景区域透明度遮罩值为0，抠图算法主要是针对未知区域的透明度遮罩值进行求解。

然而在实际场景中，能提供原始图片语义信息的三分图往往并不存在，需要人工对其进行标注。这极大地降低了算法的自动化程度，不利于抠图在实际场景中的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服目前红外行人检测问题中不存在提供行人语义信息的三分图，从而导致抠图算法无法在实际中取得应用的问题，提供一种基于热源定位的行人三分图自动生成方法。本发明通过红外图像领域的专业知识实现对红外图像中的行人三分图进行自动生成，避免了人工交互的过程，便于后续抠图算法对红外图像的进一步处理。实现该方案需要三个部分，一是对行人的头部进行定位，二是对行人的身体部分进行定位，三是绘制行人三分图。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于热源定位的行人三分图自动生成方法，包括以下步骤：

(a)算法以图片为输入，将输入图片缩放至标准尺寸32×64；

(b)对行人头部进行粗定位；

(c)依据行人头部的粗定位点，对行人头部进行精确定位，得到行人头部定位点；

(d)依据行人头部定位点，对行人上半身进行定位，得到行人上半身定位点；

(e)依据行人头部和上半身定位点，根据指定模板，生成行人三分图。(a)输出生成的行人三分图。

上述步骤(b)中，主要分为两步：

(b-1)设图像尺寸为w×h，初始化头部定位点为并对图像使用OTSU阈值分割；

(b-2)逐个计算阈值分割后值为1的像素点(x,y)与的距离其中本方法中取μ＝1，此时距离表示的是两点之间的欧氏距离,选择距离最近的像素点为头部粗定位点记做

上述步骤(c)中，由于人体的温度通常高于环境的温度，行人的头部会比背景环境发出更多的红外辐射，并且头部中心通常会比边缘红外辐射更高，因此头部精确定位点(x^h,y^h)是在得到头部粗定位点后，在粗定位点周围取局部最大值点。形式化描述为其中f_s(x,y)为在标准图像中(x,y)处的像素值，区域Ω为距离头部粗定位点不超过的点，具体描述为：