[发明专利]一种基于空间-时间频谱联合分析的运动目标检测方法

摘要

本发明公开一种基于空间-时间频谱联合分析的运动目标检测方法。针对视频序列，该方法主要包括单帧图像像素间空间频谱分析及连续多帧图像对应像素点时间序列时间频谱分析。其中对单帧静态图像的空间频谱分析能够检测出图像像素间信息的突变，从而得到有可能包含运动目标的候选图像区域，以此作为运动目标的候选区域。进而在初步得到的候选区域中，对连续多帧图像对应像素点所组成的时间序列的时间频谱进行分析。该分析能够检测同一像素点在时间上的突变，以此检测出候选区域中所包含的运动目标。最终实现对场景运动目标的检测。本发明能够稳定、可靠地用于复杂场景中的运动目标运动检测，且运算效率较高。

主权项

一种基于空间‑时间频谱联合分析的运动目标检测方法，其特征在于，对视频序列中的连续帧图像，将其作为一个独立的静态样本进行空间频谱分析也将其作为时间上连续的时变样本进行时间频谱分析，以实现运动目标检测，包括：首先对单帧图像进行空间傅里叶变换，在其基础上提取图像的相位谱；通过这种操作能够提取单帧图像中像素间的突变信息；然后，采用空间反傅里叶变换仅对相位谱进行反变换，获得单帧图像中像素间的突变信息，得到特征图像；采用高斯滤波及阈值滤波技术对特征图像进行处理，获得标定候选运动目标区域的二值化模板图像；然后，将候选运动目标模板图像同原始图像点乘，在候选运动目标区域中包含有静态目标图像信息，运动目标图像信息及背景中同邻域差异较大的噪声信息；随后，对候选运动目标区域中对应像素点在时间轴上的序列进行时间傅里叶变换，在其基础上提取对应像素点时间序列的相位谱并对其进行阈值滤波；通过滤波能够提取出该相位谱的波动幅度，当波动幅度大于一定阈值时说明该位置像素点信息在时间上发生突变，对应于运动目标区域；将对应于运动目标区域的像素点的灰度值设置为1，其余为0，从而构建运动目标的模板图像；最后，将运动目标模板图像同原始图像点乘，其中非零区域即为运动目标所在区域，非零区域中所包含的信息为运动目标所对应的图像信息。