一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法及裝置，該方法包括：在視頻流的壓縮域中，對(duì)當(dāng)前幀圖像中幀內(nèi)編碼的像素塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)向量預(yù)測(cè)，得到幀內(nèi)編碼的像素塊的運(yùn)動(dòng)向量，其中，視頻流中的每幀圖像預(yù)先按照設(shè)定規(guī)則被分割成設(shè)定數(shù)目個(gè)像素塊，每幀圖像大小相同；根據(jù)當(dāng)前幀以及當(dāng)前幀之前連續(xù)M幀圖像中，位于同一位置的像素塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)向量為非零向量的次數(shù)，確定當(dāng)前幀圖像中的所有非零向量；根據(jù)確定的所有非零向量，確定當(dāng)前幀圖像中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域；將運(yùn)動(dòng)區(qū)域映射到像素域，在運(yùn)動(dòng)區(qū)域中，采用像素域目標(biāo)檢測(cè)算法進(jìn)行預(yù)設(shè)目標(biāo)的檢測(cè)，并將檢測(cè)到的預(yù)設(shè)目標(biāo)進(jìn)行標(biāo)記后輸出。本發(fā)明能夠提高目標(biāo)檢測(cè)的準(zhǔn)確度以及目標(biāo)檢測(cè)的速度。
【專利說明】一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及目標(biāo)檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)一直是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域中的技術(shù)人員研究的重點(diǎn)。一般可以從目標(biāo) 的外形、顏色及紋理等特征入手，通過建立數(shù)學(xué)模型，把視頻流中預(yù)先設(shè)定的需要檢測(cè)的目 標(biāo)預(yù)先定義出來，從而對(duì)這些預(yù)先定義的目標(biāo)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。在實(shí)際計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用中，運(yùn) 動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)也是進(jìn)行目標(biāo)跟蹤、動(dòng)作識(shí)別、人機(jī)交互等上層分析任務(wù)的基礎(chǔ)，其準(zhǔn)確性和實(shí) 時(shí)性對(duì)計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中常用的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法大體可以分為兩大類：一類是基于像素域的 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法，如幀差法、光流法、背景差分法；另一類是基于壓縮域的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè) 算法。
[0004] 基于像素域的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法研究時(shí)間較長(zhǎng)，也具有更加穩(wěn)定更加精確的運(yùn)動(dòng) 目標(biāo)檢測(cè)準(zhǔn)確率，但由于該算法需要對(duì)圖像上的每個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行多次遍歷來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 檢測(cè)，使得其處理速度較慢，在實(shí)時(shí)高清視頻分析系統(tǒng)中應(yīng)用該類算法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè) 時(shí)很難保證實(shí)時(shí)處理的需求；相對(duì)而言，基于壓縮域的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法的處理速度較快， 但是該類運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法只能得到不可靠的運(yùn)動(dòng)向量信息，從而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的準(zhǔn) 確率較低，且僅能在某些極為理想的簡(jiǎn)單場(chǎng)景下應(yīng)用。
[0005] 因此，目前缺少一種處理速度快且運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)準(zhǔn)確率高的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法來 彌補(bǔ)上述各運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法的缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方 法檢測(cè)準(zhǔn)確率低以及處理速度慢的技術(shù)問題。
[0007] 本發(fā)明提供了一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，包括：
[0008] 在視頻流的壓縮域中，對(duì)當(dāng)前幀圖像中幀內(nèi)編碼的像素塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)向量預(yù)測(cè)，得 到所述幀內(nèi)編碼的像素塊的運(yùn)動(dòng)向量，其中，所述視頻流中的每幀圖像預(yù)先按照設(shè)定規(guī)則 被分割成設(shè)定數(shù)目個(gè)像素塊，每幀圖像的形狀大小相同；
[0009] 根據(jù)當(dāng)前幀以及當(dāng)前幀之前連續(xù)Μ幀圖像中，位于同一位置的像素塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng) 向量為非零向量的次數(shù)，確定當(dāng)前幀圖像中的所有非零向量；
[0010] 根據(jù)所述確定的所有非零向量，確定當(dāng)前幀圖像中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域；
[0011] 將所述運(yùn)動(dòng)區(qū)域映射到像素域，在所述運(yùn)動(dòng)區(qū)域中，采用像素域目標(biāo)檢測(cè)算法進(jìn) 行預(yù)設(shè)目標(biāo)的檢測(cè)，并將檢測(cè)到的預(yù)設(shè)目標(biāo)進(jìn)行標(biāo)記后輸出。
[0012] 所述方法中，所述根據(jù)當(dāng)前幀以及當(dāng)前幀之前連續(xù)Μ幀圖像中，位于同一位置的 像素塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)向量為非零向量的次數(shù)，確定當(dāng)前幀圖像中的所有非零向量，具體包 括：
[0013] 針對(duì)當(dāng)前幀圖像中的每個(gè)像素塊，記錄該像素塊所處的位置；
[0014] 統(tǒng)計(jì)當(dāng)前幀以及當(dāng)前幀之前連續(xù)Μ幀圖像中，在該位置出現(xiàn)的M+1個(gè)像素塊對(duì)應(yīng) 的運(yùn)動(dòng)向量為非零向量的次數(shù)；
[0015] 確定該像素塊出現(xiàn)非零向量的次數(shù)大于或等于設(shè)定閾值時(shí)，確定該像素塊對(duì)應(yīng)的 運(yùn)動(dòng)向量為非零向量；
[0016] 確定該像素塊出現(xiàn)非零向量的次數(shù)小于設(shè)定閾值時(shí)，確定該像素塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)向 量為零向量。
[0017] 利用本發(fā)明實(shí)施例，可以濾除當(dāng)前幀圖像中的噪聲，從而得到更加準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)目 標(biāo)。
[0018] 所述方法中，每幀圖像預(yù)先按照設(shè)定規(guī)則分割成若干個(gè)像素塊，具體包括：
[0019] 根據(jù)每幀圖像的長(zhǎng)和寬，將每幀圖像分割成設(shè)定數(shù)目個(gè)ηΧη的像素塊。
[0020] 本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)選將圖像分割成設(shè)定數(shù)目個(gè)4X4的像素塊。
[0021] 所述方法，將檢測(cè)到的預(yù)設(shè)目標(biāo)用矩形框進(jìn)行標(biāo)記，在輸出帶有矩形框標(biāo)記的預(yù) 設(shè)目標(biāo)之前，還包括：
[0022] 針對(duì)檢測(cè)到的每個(gè)預(yù)設(shè)目標(biāo)，確定該預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的矩形框中包含非零向量的比 例小于設(shè)定比例閾值時(shí)，根據(jù)該預(yù)設(shè)目標(biāo)的初始置信度、所述設(shè)定比值閾值、該預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì) 應(yīng)的矩形框中包含非零向量的比例，更新該預(yù)設(shè)目標(biāo)的置信度；
[0023] 確定該預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的矩形框中包含非零向量的比例大于或等于設(shè)定比例閾值 時(shí)，確定該預(yù)設(shè)目標(biāo)的置信度為初始置信度；
[0024] 其中，所述置信度用于確定是否顯示預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的矩形框。
[0025] 本發(fā)明實(shí)施例通過對(duì)檢測(cè)到的預(yù)設(shè)目標(biāo)進(jìn)行置信度的修正，使得輸出結(jié)果更加準(zhǔn) 確，保證了標(biāo)記檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的矩形框能夠清楚、準(zhǔn)確的在屏幕上顯示。
[0026] 所述方法，將檢測(cè)到的預(yù)設(shè)目標(biāo)用矩形框進(jìn)行標(biāo)記，在輸出帶有矩形框標(biāo)記的預(yù) 設(shè)目標(biāo)之前，還包括：

【權(quán)利要求】
1. 一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，包括： 在視頻流的壓縮域中，對(duì)當(dāng)前幀圖像中幀內(nèi)編碼的像素塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)向量預(yù)測(cè)，得到所 述幀內(nèi)編碼的像素塊的運(yùn)動(dòng)向量，其中，所述視頻流中的每幀圖像預(yù)先按照設(shè)定規(guī)則被分 割成設(shè)定數(shù)目個(gè)像素塊，每幀圖像的形狀大小相同； 根據(jù)當(dāng)前幀以及當(dāng)前幀之前連續(xù)M幀圖像中，位于同一位置的像素塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)向量 為非零向量的次數(shù)，確定當(dāng)前幀圖像中的所有非零向量； 根據(jù)所述確定的所有非零向量，確定當(dāng)前幀圖像中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域； 將所述運(yùn)動(dòng)區(qū)域映射到像素域，在所述運(yùn)動(dòng)區(qū)域中，采用像素域目標(biāo)檢測(cè)算法進(jìn)行預(yù) 設(shè)目標(biāo)的檢測(cè)，并將檢測(cè)到的預(yù)設(shè)目標(biāo)進(jìn)行標(biāo)記后輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)當(dāng)前幀以及當(dāng)前幀之前連續(xù)M幀圖 像中，位于同一位置的像素塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)向量為非零向量的次數(shù)，確定當(dāng)前幀圖像中的所 有非零向量，具體包括： 針對(duì)當(dāng)前幀圖像中的每個(gè)像素塊，記錄該像素塊所處的位置； 統(tǒng)計(jì)當(dāng)前幀以及當(dāng)前幀之前連續(xù)M幀圖像中，在該位置出現(xiàn)的M+1個(gè)像素塊對(duì)應(yīng)的運(yùn) 動(dòng)向量為非零向量的次數(shù)； 確定該像素塊出現(xiàn)非零向量的次數(shù)大于或等于設(shè)定閾值時(shí)，確定該像素塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng) 向量為非零向量； 確定該像素塊出現(xiàn)非零向量的次數(shù)小于設(shè)定閾值時(shí)，確定該像素塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)向量為 零向量。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每幀圖像預(yù)先按照設(shè)定規(guī)則分割成若干個(gè) 像素塊，具體包括： 根據(jù)每幀圖像的長(zhǎng)和寬，將每幀圖像分割成設(shè)定數(shù)目個(gè)nXn的像素塊。
4. 如權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，將檢測(cè)到的預(yù)設(shè)目標(biāo)用矩形框進(jìn)行 標(biāo)記，輸出帶有矩形框標(biāo)記的預(yù)設(shè)目標(biāo)之前，還包括： 針對(duì)檢測(cè)到的每個(gè)預(yù)設(shè)目標(biāo)，確定該預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的矩形框中包含非零向量的比例小 于設(shè)定比例閾值時(shí)，根據(jù)該預(yù)設(shè)目標(biāo)的初始置信度、所述設(shè)定比值閾值、該預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的 矩形框中包含非零向量的比例，更新該預(yù)設(shè)目標(biāo)的置信度； 確定該預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的矩形框中包含非零向量的比例大于或等于設(shè)定比例閾值時(shí)，確 定該預(yù)設(shè)目標(biāo)的置信度為初始置信度； 其中，所述置信度用于確定是否顯示預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的矩形框。
5. 如權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，將檢測(cè)到的預(yù)設(shè)目標(biāo)用矩形框進(jìn)行 標(biāo)記，輸出帶有矩形框標(biāo)記的預(yù)設(shè)目標(biāo)之前，還包括： 針對(duì)檢測(cè)到的每個(gè)預(yù)設(shè)目標(biāo)，采用如下方式對(duì)該預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的矩形框進(jìn)行更新：

其中，1彡j彡n，n表示利用深度優(yōu)先算法DFS計(jì)算得到的當(dāng)前幀圖像中的連通區(qū)域 的總個(gè)數(shù)，j表示當(dāng)前幀圖像中的任一連通區(qū)域序號(hào)，4、4分別表示當(dāng)前幀圖像中檢測(cè) 到的任一預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的更新后的矩形框的左上角在當(dāng)前幀圖像坐標(biāo)系中的橫坐標(biāo)、縱坐 標(biāo)，<、O別表示當(dāng)前幀圖像中檢測(cè)到的任一預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的更新后的矩形框的寬和 高，巧、〃丨分別表示任一連通區(qū)域?qū)?yīng)的最小覆蓋矩形框的左上角在當(dāng)前正圖像坐標(biāo)系 中的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)，<、祀分別表示任一連通區(qū)域?qū)?yīng)的最小覆蓋矩形框的寬和高，表 示任一預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的更新前的矩形框與任一連通區(qū)域相交部分的面積與該任一連通區(qū) 域面積的比值，eq表示預(yù)先設(shè)定的面積比例閾值。
6. -種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)裝置，其特征在于，包括： 預(yù)測(cè)單元，用于在視頻流的壓縮域中，對(duì)當(dāng)前幀圖像中幀內(nèi)編碼的像素塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)向 量預(yù)測(cè)，得到所述幀內(nèi)編碼的像素塊的運(yùn)動(dòng)向量，其中，所述視頻流中的每幀圖像預(yù)先按照 設(shè)定規(guī)則被分割成設(shè)定數(shù)目個(gè)像素塊，每幀圖像的形狀大小相同； 第一確定單元，用于根據(jù)當(dāng)前幀以及當(dāng)前幀之前連續(xù)M幀圖像中，位于同一位置的像 素塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)向量為非零向量的次數(shù)，確定當(dāng)前幀圖像中的所有非零向量； 第二確定單元，用于根據(jù)所述確定的所有非零向量，確定當(dāng)前幀圖像中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域； 檢測(cè)單元，用于將所述運(yùn)動(dòng)區(qū)域映射到像素域，在所述運(yùn)動(dòng)區(qū)域中，采用像素域目標(biāo)檢 測(cè)算法進(jìn)行預(yù)設(shè)目標(biāo)的檢測(cè)，并將檢測(cè)到的預(yù)設(shè)目標(biāo)進(jìn)行標(biāo)記后輸出。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一確定單元具體用于： 針對(duì)當(dāng)前幀圖像中的每個(gè)像素塊，記錄該像素塊所處的位置； 統(tǒng)計(jì)當(dāng)前幀以及當(dāng)前幀之前連續(xù)M幀圖像中，在該位置出現(xiàn)的M+1個(gè)像素塊對(duì)應(yīng)的運(yùn) 動(dòng)向量為非零向量的次數(shù)； 確定該像素塊出現(xiàn)非零向量的次數(shù)大于或等于設(shè)定閾值時(shí)，確定該像素塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng) 向量為非零向量； 確定該像素塊出現(xiàn)非零向量的次數(shù)小于設(shè)定閾值時(shí)，確定該像素塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)向量為 零向量。
8. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，還包括： 分割單元，用于根據(jù)每幀圖像的長(zhǎng)和寬，將每幀圖像分割成設(shè)定數(shù)目個(gè)nXn的像素 塊。
9. 如權(quán)利要求6-8任一所述的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)單元具體用于，將檢測(cè)到的 預(yù)設(shè)目標(biāo)用矩形框進(jìn)行標(biāo)記后輸出； 該裝置還包括： 第一更新單元，用于輸出帶有矩形框標(biāo)記的預(yù)設(shè)目標(biāo)之前，針對(duì)檢測(cè)到的每個(gè)預(yù)設(shè)目 標(biāo)，確定該預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的矩形框中包含非零向量的比例小于設(shè)定比例閾值時(shí)，根據(jù)該預(yù) 設(shè)目標(biāo)的初始置信度、所述設(shè)定比值閾值、該預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的矩形框中包含非零向量的比 例，更新該預(yù)設(shè)目標(biāo)的置信度；確定該預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的矩形框中包含非零向量的比例大于 或等于設(shè)定比例閾值時(shí)，確定該預(yù)設(shè)目標(biāo)的置信度為初始置信度； 其中，所述置信度用于確定是否顯示預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的矩形框。
10.如權(quán)利要求6-8任一所述的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)單元具體用于，將檢測(cè)到 的預(yù)設(shè)目標(biāo)用矩形框進(jìn)行標(biāo)記后輸出；該裝置還包括： 第二更新單元，用于輸出帶有矩形框標(biāo)記的預(yù)設(shè)目標(biāo)之前，針對(duì)檢測(cè)到的每個(gè)預(yù)設(shè)目 標(biāo)，采用如下方式對(duì)該預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的矩形框進(jìn)行更新：
其中，1彡j彡n，n表示利用深度優(yōu)先算法DFS計(jì)算得到的當(dāng)前幀圖像中的連通區(qū)域 的總個(gè)數(shù)，j表示當(dāng)前幀圖像中檢測(cè)到的任一連通區(qū)域序號(hào)，分別表示當(dāng)前幀圖像中 檢測(cè)到的任一預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的更新后的矩形框的左上角在當(dāng)前幀圖像坐標(biāo)系中的橫坐標(biāo)、 縱坐標(biāo)，<、r;丨分別表示當(dāng)前幀圖像中檢測(cè)到的任一預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的更新后的矩形框的寬 和高，祀、％分別表示任一連通區(qū)域?qū)?yīng)的最小覆蓋矩形框的左上角在當(dāng)前正圖像坐標(biāo) 系中的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)，分別表示當(dāng)前幀圖像中檢測(cè)到的任一連通區(qū)域?qū)?yīng)的最小 覆蓋矩形框的寬和高，表示任一預(yù)設(shè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的更新前的矩形框與任一連通區(qū)域相交部 分的面積與該任一連通區(qū)域面積的比值，eq表示預(yù)先設(shè)定的面積比例閾值。
【文檔編號(hào)】G06T7/20GK104268900SQ201410504910
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】田永鴻, 劉弘也, 王耀威, 黃鐵軍 申請(qǐng)人:中安消技術(shù)有限公司, 北京大學(xué)