[发明专利]一种基于背景差值法和帧间差值法相结合的运动区域前景图像算法

权利要求书

1.一种基于背景差值法和帧间差值法相结合的运动区域前景图像算法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤 1：采用背景差值法进行运动检测，提取到运动目标的前景图像，记为图像 Pa；

步骤 2：对提取到的运动目标的前景图像Pa按某一尺寸进行分块；

步骤 3：采用帧间差值法，提取运动目标的前景图像的轮廓，记为图像Pb；

步骤 4：对提取到的运动目标的前景图像的轮廓图像Pb进行分块，分块大小和步骤 2中的尺寸相同；

步骤 5：以块为单位，合并图像Pa和图像Pb上的分块组成最终的前景图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于背景差值法和帧间差值法相结合的运动区域前景图像算法，其特征在于，所述步骤5中合并图像Pa和图像Pb上的分块组成最终的前景图像的方法如下：

（1）记录图像Pb中存在的前景块，记录为块B；

（2）保留图像Pa中对应块B位置的前景块，记为块A；

（3）所有块A组成最终的前景图像。

3.根据权利要求1所述的一种基于背景差值法和帧间差值法相结合的运动区域前景图像算法，其特征在于，步骤2中，对提取到的前景图像按32×32进行分块。

4.根据权利要求1所述的一种基于背景差值法和帧间差值法相结合的运动区域前景图像算法，其特征在于，所述步骤1中，通过背景差值法进行运动检测，提取到运动目标的前景图像的方法如下：

初始化背景图像，采用滑动平均值算法对图像的背景进行定期的更新；滑动平均值算法的计算公式（1）如下：

（1）

式（1）中：μ_t是 t 时刻的计算出来的背景像素值；

μ_t-1是当前时间的像素平均值；

α是学习率；

p_t是当前像素值；

α=1/N，其中 N 为计算平均值的图像数量；

通过公式（1）得到背景图像的背景像素值，对于后续的每帧图像，计算图像中每个像素和背景图像中对应像素的差值，该差值即为背景差的前景图像。

5.根据权利要求4所述的一种基于背景差值法和帧间差值法相结合的运动区域前景图像算法，其特征在于，所述步骤3中，提取运动目标的前景图像的轮廓所采用的方法还包括将前景图像进行二值化。

6.根据权利要求5所述的一种基于背景差值法和帧间差值法相结合的运动区域前景图像算法，其特征在于，二值化的阈值取当前图像的平均值。

7.根据权利要求1所述的一种基于背景差值法和帧间差值法相结合的运动区域前景图像算法，其特征在于，所述步骤3中，通过帧间差值法，提取运动目标的景图像的轮廓的步骤如下：

（3-1）对相邻三幅图像，两两做差值，得到两幅差值图像；

（3-2）对两幅差值图像做或运算，得到前景图像的轮廓。

8.根据权利要求1或4或7任一所述的一种基于背景差值法和帧间差值法相结合的运动区域前景图像算法，其特征在于，所述步骤 5中，以块为单位，合并图像Pa和图像Pb上的分块组成最终的前景图像的步骤如下：

步骤 5-1：对于二值化后的背景差值视频图像序列和帧间差值视频图像序列，对每帧图像按照步骤2中的尺寸大小进行分块；

步骤 5-2：对于帧间差值图像，当块中包括像素值为 255 的点时，标识为保留块，记到其位置到帧间前景块数组中；

步骤 5-3：混合前景块，在背景差值图像中，保留帧间前景块数据组中的对应位置块，作为前景图像，剩余块为背景块，设置背景块像素值为 0，从而得到完整的前景图像。

9.根据权利要求1或4或7任一所述的一种基于背景差值法和帧间差值法相结合的运动区域前景图像算法，其特征在于，所述步骤 5中，以块为单位，合并图像Pa和图像Pb上的分块组成最终的前景图像的步骤如下：

步骤 5-1：对于二值化后的背景差值视频图像序列和帧间差值视频图像序列，对每帧图像按照32x32 大小进行分块；

步骤 5-2：对于帧间差值图像，当块中包括像素值为 255 的点时，标识为保留块，记到其位置到帧间前景块数组中；

步骤 5-3：混合前景块，在背景差值图像中，保留帧间前景块数据组中的对应位置块，作为前景图像，剩余块为背景块，设置背景块像素值为 0，从而得到完整的前景图像。