[发明专利]一种判定视频图像帧序列中背景光照变化区域的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理，尤其涉及一种判定视频图像帧序列中背景光照变化区域的方法及装置。

背景技术

运动目标检测是智能视频监控技术的基础，其检测结果直接影响着后期事件(诸如：入侵、物品遗留、物品被盗、车辆逆向行驶等)检测的误警率和虚警率，因此得到了广泛地关注。然而在实际应用时，经常会出现快速的光照变化的情况，这就大大影响了运动目标检测的准确性和可靠性。因此，人们开始研究快速的光照变化过滤的方法。

目前研究的快速的光照变化过滤的方法主要有两类。一类是基于像素的方法。一般来说光照变化只会带来像素亮度的变化而色彩不会有太大变化，此类方法基于这个原理在HSI空间对像素值进行分析以识别光照变化。但是在真实环境里面很多情况都不满足这个前提假设，而且在大多数的室外场景里面无论是背景还是目标都没有颜色信息，这样这类算法在实际环境里面的应用效果并不理想。另一类是基于区域的方法。如果在光照变化前后场景都具有一定的对比度，光照的变化不会带来图像纹理边缘特征的变化，基于区域的方法正是利用这个原理，如果前景和背景的边缘相匹配，则此前景区域就是光照变化造成的虚假前景区域。但是在晚间“光照变化前后场景都具有一定的对比度”的假设不成立，则这类算法失效，光照变化区域中同时有真实目标进入也会导致这类算法匹配失败。

中国专利公开文献CN101393603A公开了一种识别和检测隧道火灾火焰的方法。其中介绍了使用伽马变换的方法剔除多余光照。但是该方法运算复杂且可靠性不高。

综上所述，目前迫切需要一种能够可靠有效地过滤光照变化的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于过滤背景光照变化。

为了实现这一目的，按照本发明的第一个方面，提供了一种判定视频图像帧序列中背景光照变化区域的方法，该方法包括：获得当前帧中各像素的时域变化指示符；获得当前帧中的空间域变化指示符集合；和根据所述时域变化指示符和所述空间域变化指示符集合，判定出当前帧中的光照变化区域。此外，该方法还包括清除当前帧中的光照变化区域的步骤。

其中，所述当前帧中各像素的时域变化指示符是基于第一背景差分二值图像和帧间差分二值图像获得的，所述第一背景差分二值图像是当前帧与预先确定的第一背景模型之间的差分二值图像，所述帧间差分二值图像是当前帧与前一帧之间的差分二值图像；所述当前帧中的空间域变化指示符集合是基于第二背景差分图像和第二背景差分二值图像获得的，所述第二背景差分图像是当前帧与预先确定的第二背景模型之间的差分图像，所述第二背景差分二值图像是当前帧与所述预先确定的第二背景模型之间的差分二值图像。

按照本发明的另一个方面，提供了一种判定视频图像帧序列中背景光照变化区域的装置，该装置包括：时域变化指示符获取单元，用于获得当前帧中各像素的时域变化指示符；空间域变化指示符获取单元，用于获得当前帧中的空间域变化指示符集合；和光照变化区域判定单元，用于根据所述时域变化指示符和所述空间域变化指示符集合，判定出当前帧中的光照变化区域。此外，该装置还包括：光照变化区域清除单元，用于清除当前帧中的光照变化区域。

附图说明

图1示出了按照本发明的判定视频图像帧序列中背景光照变化区域的方法的流程图；

图2示出了按照本发明的判定视频图像帧序列中背景光照变化区域的方法中获得当前帧中各像素的时域变化指示符的步骤的流程图；

图3示出了按照本发明的判定视频图像帧序列中背景光照变化区域的方法中获得当前帧中的空间域变化指示符集合的步骤的流程图；

图4示出了按照本发明的判定视频图像帧序列中背景光照变化区域的装置的框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。

在本文中，第一背景差分二值图像是这样获得的：将当前帧与预先确定的第一背景模型进行差分处理得到第一背景差分图像，然后对第一背景差分图像进行二值化处理得到第一背景差分二值图像，其中二值化处理是阈值分隔处理，例如可以采用梯度阈值法、最大类间方差法或最大熵法等方法来进行该阈值分隔处理。

帧间差分二值图像是这样获得的：将当前帧与前一帧进行差分处理得到帧间差分图像，然后对帧间差分图像进行二值化处理得到帧间差分二值图像，其中二值化处理是阈值分隔处理，例如可以采用梯度阈值法、最大类间方差法或最大熵法等方法来进行该阈值分隔处理。