[发明专利]基于等周比和双差分的视频目标检测方法

摘要

本发明公开了一种基于等周比和双差分的视频目标检测方法，主要解决传统帧间差分易产生“鬼影”以及检测稳定性欠佳的问题。其实现步骤是：1.对原始图像做灰度处理，得到灰度图像；2.对连续三帧灰度图像中的相邻两帧做差分，得到两个差分图像；3.分别对两个差分图像进行等周比分割，得到两个分割图像；4.将两个分割图像作相交运算，得到双差分图像；5.对双差分图像进行形态学滤波，进而确定目标范围，实现对目标的有效检测。本发明能有效消除噪声及“鬼影”干扰，避免图像分割结果对人为设置参数的过度依赖，提高了视频目标检测的精度和稳定性，可用于智能化交通、智能监控及医学导航手术中手术器械定位。

主权项

一种基于等周比和双差分的视频目标检测方法，包括：(1)对原始图像做灰度处理：(1a)读入k时刻彩色图像Ik，并将其转换为k时刻灰度图像Yk，其中，k表示时刻，初始时刻为k＝1；(1b)判断是否满足k>2，若是，执行步骤(2)进行检测处理，否则，令k＝k+1，返回步骤(1a)继续读入图像；(2)对连续三帧的灰度图像Yk‑2、Yk‑1、Yk做差分处理，得到k‑1时刻差分图像Dk‑1和k时刻差分图像Dk，其中Yk‑2表示k‑2时刻灰度图像，Yk‑1表示k‑1时刻灰度图像，Yk表示k时刻灰度图像；(3)对k时刻差分图像Dk和k‑1时刻差分图像Dk‑1进行分割，得到k时刻分割图像D'k和k‑1时刻分割图像D'k‑1：(3a)计算k时刻差分图像Dk中第i个像素点和第j个像素点之间的权值wij，其中i取值为1,2,…,n，j取值为1,2,…,n，n为差分图像Dk的像素总数；(3b)根据权值wij，计算度向量d；(3c)根据权值wij和度向量d，建立拉普拉斯矩阵L；(3d)根据度向量d和拉普拉斯矩阵L，确定灰度分割阈值gT；(3e)将灰度分割阈值gT与k时刻差分图像Dk中像素点的灰度值g进行比较，判断是否满足gT<g，若是，则分割图像D'k中该像素点为目标区域1；否则，分割图像D'k中该像素点为背景区域0，从而得到k时刻分割图像D'k；(3f)对k‑1时刻差分图像Dk‑1，重复步骤(3a)到(3e)，得到k‑1时刻分割图像D'k‑11(4)根据k‑1时刻分割图像D'k‑1和k时刻分割图像D'k，确定k时刻双差分图像Mk；(5)运用形态学的处理方法对Mk做闭运算，得到检测区域Tk；(6)对检测区域Tk进行行扫描和列的扫描，确定出目标的范围T；(7)输出k时刻的目标范围T，并检测下一时刻视频数据是否到达，若是，令k＝k+1，返回步骤(1)进行迭代，否则，目标检测过程结束。