[发明专利]监控视频背景图像建模方法

摘要

本发明提供一种监控视频背景图像建模方法，采用块的边界检测法和图像残差的梯度计算以及自适应训练集的长度调节法，保证了优异的主观质量。本发明的背景图像建模方法是基于块的，同时存储了YUV三分量，生成的背景图像保证了高质量的色度和亮度的一致性。将建模后的背景图像作为全局参考图像进行视频编码，可以明显地节省比特率，在保证主观质量的同时建立可供全局编码参考的背景图像。

主权项

1.监控视频背景图像建模方法，其特征在于，包括以下步骤：1)设置监控视频中第1帧图像为背景帧；2)初始设置块大小和最大训练集长度；3)基于当前的块大小，利用当前帧t对背景帧进行更新，t为大于等于2的整数：3‑1)对第t帧进行分块；3‑2)计算第t帧每一个块的运动变化值ρU和ρV是经验比例系数，Y、U、V分别表示亮度Y分量、Cr色差U分量、Cr色差V分量，f(Y)、f(U)、f(V)分别表示当前块的Y、U、V分量的运动特征：其中，C∈(Y、U、V)，σC表示当前块的C分量的梯度残差的方差，μC表示当前块的C分量的梯度残差的均值；3‑3)利用块的运动变化值进行更新判断：当运动变化值小于严格替换的阈值，则当前块为背景块，用当前块替换背景帧中相应位置的块；当运动变化值大于严格不替换的阈值，则当前块为前景块，保留背景帧中相应位置的块；当运动变化值在大于等于严格替换的阈值且小于等于严格不替换的阈值，则对当前块进行边界检测：当当前块的边界像素差值的和小于背景帧中相应位置的块的边界像素差值的和，且当前块的边界像素差值的和小于严格替换的阈值，则用当前块替换背景帧中相应位置的块，否则，保留背景帧中相应位置的块；块的边界像素差值的和其中，d表示方向变量，Dset表示上、下、左、右方向的集合，Dset＝{top,bottom,left,right}，EC(p,q,d)表示帧内位置为(p,q)的当前块在方向d上内边界像素值与外边界像素值之差；其中，n表示大小为n2的块的某一边上的像素点总数，k为累加变量，CIE(p,q,d,n)表示的是分量C在方向d上内边界的像素值，COE(p,q,d,n)表示为分量C在方向d上外边界的像素值；所述内边界为块上、下、左、右的四条边；所述外边界为与块的上、下、左、右的四条边向外方向相邻的四个边；3‑4)第t帧的所有块的更新完成后，判断是否达到视频背景更新结束条件，如是，背景建模完毕；如否，更新t＝t+1，返回步骤3)；更新结束条件为达到最大训练集长度或连续β帧每帧替换的块的数目小于α块。