[发明专利]一种基于背景反投影的移动平台运动目标检测方法

摘要

本发明公开了一种基于背景反投影的移动平台运动目标检测方法，包括步骤一、连续采集视频图像序列；二、利用三帧差法获取初始运动目标区域；三、提取初始背景区域直方图统计特征；四、判断是否还有图像序列输入；五、对第n帧图像序列Fn进行反投影；六、获取前景区域分割图FGn‑1；七、获取校准的运动目标区域八、提取当前背景区域直方图统计特征。本发明设计新颖，不需要对场景和目标作任何假设，不需要训练样本，无需缓存视频序列或估计运动补偿参数，同时具备实时性与准确性优势，既适用于移动平台条件，也可以用于静态摄像机下的运动目标检测。

主权项

一种基于背景反投影的移动平台运动目标检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、连续采集视频图像序列：采用图像采集装置(1)连续采集运动目标的图像序列Fk(x,y)，并将所述图像序列Fk(x,y)传输至图像处理装置(2)中，其中，k取整数且k不小于4，x为所述图像序列Fk(x,y)中的像素点的横坐标，y为所述图像序列Fk(x,y)中的像素点的纵坐标；图像采集装置(1)为具有移动平台的图像采集装置，所述具有移动平台的图像采集装置采集的图像均为三通道图像；步骤二、利用三帧差法获取初始运动目标区域，过程如下：步骤201、根据公式得到第1帧图像序列F1与第2帧图像序列F2的帧差二值图像D12，根据公式得到第2帧图像序列F2与第3帧图像序列F3的帧差二值图像D23，其中，V1C包括第1帧图像序列F1中每一个像素的像素值，包括第2帧图像序列F2中每一个像素的像素值，V3C包括第3帧图像序列F3中每一个像素的像素值，C∈(R,G,B)，Th为像素阈值；步骤202、对帧差二值图像D12和帧差二值图像D23进行逻辑与操作得到前三帧图像序列的帧差二值区域D13；然后，根据公式得到初始运动目标区域其中，morph(·)表示形态学滤波函数；步骤三、提取初始背景区域直方图统计特征：首先，根据获取初始背景区域掩码Dmask，所述初始背景区域掩码Dmask的取值为0或255；然后，根据公式在第3帧图像序列F3上提取初始背景区域直方图统计特征其中，Hist(·)表示直方图函数，xij表示第3帧图像序列F3中的像素点的颜色特征，i和j取所述初始背景区域掩码Dmask的取值为255时对应的第3帧图像序列F3中的像素点的空间位置参数；步骤四、判断是否还有图像序列输入：通过图像处理装置(2)接收图像采集装置(1)输入的图像序列，当图像处理装置(2)中还有图像序列输入时，执行步骤五；当图像处理装置(2)中没有图像序列输入时，结束运动目标的检测；步骤五、对第n帧图像序列Fn进行反投影：首先，根据公式对第n‑1帧图像序列Fn‑1的背景区域直方图特征进行更新得到更新的背景区域直方图特征其中，表示第n‑1帧图像序列Fn‑1的背景区域直方图特征，表示第n‑2帧图像序列Fn‑2的背景区域直方图特征且n取整数且n＝4,5，…，k；然后，根据公式计算第n帧图像序列Fn的反投影图binn(x,y)表示第n帧图像序列Fn中(x,y)处像素所对应的直方图区间号；步骤六、获取前景区域分割图FGn‑1：根据公式对反投影图进行图像分割得到前景区域分割图FGn‑1，其中，Th1为概率阈值；步骤七、获取校准的运动目标区域首先，根据公式获取相邻帧差运动目标区域D(n‑1)n；然后，根据公式得到校准的运动目标区域步骤八、提取当前背景区域直方图统计特征：首先，对前景区域分割图FGn‑1和校准的运动目标区域进行逻辑与操作得到实际的运动目标区域FGn；然后，根据FGmask＝255‑FGn，获取实际背景区域掩码FGmask，所述实际背景区域掩码FGmask的取值为0或255；最后，根据公式在第n帧图像序列Fn上提取当前背景区域直方图特征后循环步骤四，其中，表示第n帧图像序列Fn中的像素点的颜色特征，p和q取所述实际背景区域掩码FGmask的取值为255时对应的第n帧图像序列Fn中的像素点的空间位置参数。