[发明专利]基于监控视频的视频前景提取方法

摘要

本发明公布了一种针对监控视频的视频前景提取方法，基于图像块处理方法，通过调节块的大小适应不同的视频分辨率；再通过建立背景块模型，提取处于运动态的前景物体；包括：将监控视频中每一帧图像I表示为块；进行初始化；更新块背景权重、块临时背景和临时背景；更新块背景和背景；保存前景、更新前景块权重和前景块；将前景进行二值化处理即为最终前景结果。本发明针对监控视频中每一帧图像进行降维，通过基于像素的比较消除光照对于块方法的影响；同时消除监控视频尺寸不断增大对视频分析带来的影响。本发明能够提取动态前景物体、适应较大监控视频尺寸、且具有较低算法复杂度。

主权项

1.一种基于监控视频的视频前景提取方法，采用图像块处理方法，通过调节块的大小适应不同的视频分辨率；再通过建立背景块模型，提取处于运动态的前景物体；包括如下步骤：第一步，将监控视频中每一帧图像I表示为块，将图像I表示为矩阵块I′；具体执行如下操作：首先将图像I灰度化并计算积分图；再通过积分图计算不同大小块内像素的加和，代表块内的所有像素，得到代替原图像的具有更小维度的矩阵块I′；第二步：进行初始化：对第一帧图像，用图像初始化临时背景β和背景用P*Q大小的零矩阵γ表示临时前景；矩阵表示前景，用零矩阵初始化；用矩阵块初始化背景块和临时背景块α；用m*n大小的零矩阵ψ表示背景块权重；表示前景块权重，用零矩阵初始化；ω表示前景块终点，用零矩阵初始化；第三步：设定s、t分别表示矩阵块的行与列，对下一帧图像的矩阵块I’_i中的元素比较它与前一帧图像中对应元素的差值设定阈值ε₁，如果则背景块权重ψ_s,t自增1；否则重置背景块权重ψ_s,t为0，并更新临时背景块和临时背景；第四步：设定阈值ε2表示块流保持不变的时间长度；若背景块权重的值超过阈值ε2，则用临时背景块更新背景块，用临时背景更新背景；第五步：当当前块与背景块的差值超过阈值ε1或背景块的权重为0时，执行第六步；否则执行第三步；第六步：比较当前块内的像素与背景帧对应块内的像素，当像素差值超过阈值ε3的像素个数超过了块内像素个数的一半时，执行第七步；否则执行第三步；第七步：将图像I中的像素值与背景对应的像素值的差值保存为前景当前景块连续且前后前景块的差值小于阈值ε₁时，前景块权重自增1，并加权平均前景块；第八步：当前景块权重的值超过阈值ε₂时，用临时前景更新背景背景块和临时背景块α，并重置背景块权重为阈值ε₂；置临时前景γ为0；第九步，将第七步得到的前景进行二值化处理，即为最终前景结果，保存当前帧号为前景终点ω_s,t；第十步，重复执行第三到第九步，直到视频内所有帧图像处理完毕，即提取得到视频前景。