[发明专利]一种基于视频的交叉路口背景图像提取方法

摘要

一种基于视频的交叉路口背景图像提取方法，包括如下步骤步骤1每隔fps/3帧对交叉路口的原始监控视频进行归一化采样，获得新的视频序列Fi，表示视频序列中第i帧图像，i＝1,2,...,n，其中fps为原始视频的每秒帧数，n为新的视频序列的总帧数；步骤2建立height行width列的统计矩阵Ci，并对视频序列Fi逐帧进行处理。

主权项

一种基于视频的交叉路口背景图像提取方法，包括如下步骤：步骤1：每隔fps/3帧对交叉路口的原始监控视频进行归一化采样，fps/3若为小数则取整，获得新的视频序列Fi，表示视频序列中第i帧图像，i＝1,2,...,n，其中fps为原始视频的每秒帧数，n为新的视频序列的总帧数；步骤2：建立height行width列的统计矩阵Ci，并对视频序列Fi逐帧进行处理，其中height、width分别为单帧图像的高度与宽度，单位为像素，采用如下步骤迭代计算：步骤2.1：对于当前彩色视频帧Fi采用加权平均值法进行灰度化处理获得灰度图Gi；步骤2.2：当i＝1时，利用灰度图Gi对平均图Avgi与背景Bi进行初始化，使得Avgi(x,y)＝Bi(x,y)＝Gi(x,y)，并初始化矩阵Ci，使得C1＝[C1(x,y)]height×width且C1(x,y)＝w,x＝1,2,…,height,y＝1,2,…,width，其中Avgi、Bi与Ci分别表示到第i帧为止且包括第i帧所得到的平均图、背景与统计矩阵，系数w用于控制初始背景的权值，Gi(x,y)表示对应像素坐标(x,y)处的像素灰度值，Avgi(x,y)表示到第i帧为止且包括第i帧的平均图在(x,y)处的像素灰度值，Bi(x,y)表示到第i帧为止且包括第i帧的背景在(x,y)处的像素灰度值，Ci(x,y)表示到第i帧为止且包括第i帧的统计矩阵第x行第y列的值；步骤2.3：当i＞1时，对视频帧Fi逐像素判断，若Ci(x,y)≥upper，则跳过该像素；若Ci(x,y)＜upper，按式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)和(7)依次更新Avgi、Ci、Bi和Ci：Avgi(x,y)＝(i‑1)·Avgi‑1(x,y)+Gi(x,y)     (1)Avgi(x,y)=0,ifAvgi(x,y)<0255,ifAvgi(x,y)>255Avgi(x,y),else---(2)]]>Δ1＝|Gi(x,y)‑Avgi(x,y)|      (3)Δ2＝|Gi(x,y)‑Gi‑1(x,y)|      (4)Ci(x,y)=Ci-1(x,y)+power,ifΔ2≤difandi>100andΔ1<difCi-1(x,y)+1,ifΔ2≤difandelseCi-1(x,y)-power,ifΔ2>difandi>100andΔ1<difCi-1(x,y)-1,ifΔ2>difandelse---(5)]]>Bi(x,y)=Gi(x,y)Ci(x,y)≤0Bi(x,y)Ci(x,y)>0---(6)]]>Ci(x,y)=wCi(x,y)≤0Ci(x,y)Ci(x,y)>0---(7)]]>其中upper为稳定阈值用于控制像素收敛，dif为像素间差距控制系数，power为加速倍数，Δ1和Δ2为中间变量；步骤2.4：统计当前帧中满足|Gi(x,y)‑Gi‑1(x,y)|＜dif的像素个数Count，若且i＜n则迭代收敛并结束，此时的Bi即为最终提取出的背景；若且i＜n，则i＝i+1，并返回到步骤2.1开始下一轮迭代；一旦满足i＝n，即已迭代到视频最后一帧，则停止迭代，同样将此时的Bi作为最终背景，其中rate用于评价背景识别程度，rate参考范围0.6～0.9。