专利名称：一种检测影像中物体移动的方法
技术领域：
本发明涉及一种检测影像中物体移动的方法，特别是应用于数位监控系统、影像处理系统与图形识别系统。
背景技术：
对于影像中物体移动的检测，一般是将目前影像减去背景影像以得到差异影像，再将差异影像中像素数值的绝对值大于预设的临界值的像素做为有物体移动的二值化临界值，另一方面亦容易将因光线变化所造成的影像差异误判为有物体移动。
由此可见，上述习用方式仍有诸多缺失，实非一良善的设计，而极待加以改良。
发明内容
本发明的目的即在提供一种检测影像中物体移动的方法，可以视影像的复杂度来自动调整判断是否有物体移动的二值化临界值。
本发明的另一目的即在提供一种检测影像中物体移动的方法，该方法不容易将因光线变化所造成的影像差异误判为有物体移动。
一种检测影像中物体移动的方法，是计算目前影像对背景影像的差异影像或修正后差异影像中所有像素数值的绝对值的出现次数以绘出像素数值的绝对值的累积柱状图(Cumulative histogram)，并从累积柱状图中计算出将像素数值二值化所需的临界值(Threshold)；因为累积柱状图是呈递增上升状态而不会有一般柱状图上下起落无迹可循的现象，较易计算出欲将像素数值二值化所需的临界值，本发明以逼近法获得累积柱状图递增上升转折或趋缓最明显的一处做为二值化的临界值，可对差异影像或修正后差异影像得到较佳的二值化结果以致更能正确的检测影像中物体移动；本发明亦利用差异影像中绝对值小于或等于二值化临界值的所有或部分像素数值来修正因光线变化所造成的影像差异，以得到目前影像对背景影像的修正后差异影像，此修正后差异影像已将光线变化因素排除。
一种检测影像中物体移动的方法，其特征在于，包括如下步骤步骤1、计算目前影像对背景影像的差异影像；步骤2、从差异影像的所有像素数值的绝对值分布中找出一个二值化临界值；步骤3、利用差异影像中绝对值小于或等于二值化临界值的所有或部分像素数值来修正因光线变化所造成的影像差异，以得到目前影像对背景影像的修正后差异影像；步骤4、从修正后差异影像的所有像素数值的绝对值分布中找出一个二值化临界值，将绝对值大于临界值的像素数值转换成高值、小于或等于临界值的像素数值转换成低值以得到二值化的修正后差异影像；以及步骤5、二值化的修正后差异影像中呈现高值的像素即为有物体移动的像素。
图1为本发明的实施例流程图；图2为本发明从差异影像或修正差异影像中找出二值化临界值的实施例流程图；图3为本发明从像素数值的绝对值的累积柱状图得出像素的二值化临界值的实施例示意图。
具体实施例方式
请参考图1所示，为一种检测影像中物体移动的方法，其步骤如下步骤1、计算目前影像对背景影像的差异影像，计算方式可为将目前影像减去背景影像、将目前影像除去背景影像、将对数运算(Logarithmic operation)后的目前影像减去对数运算后的背景影像。
步骤2、从差异影像的所有像素数值的绝对值分布中找出一个二值化临界值，请参考图2所示是从差异影像或修正差异影像中找出二值化临界值的实施例流程图，主要是由以下步骤所组成2-1、计算所有像素数值的绝对值出现次数以绘出像素数值的绝对值的累积柱状图(Cumulative histogram)，该累积柱状图的横轴是所有像素的所有可能数值的绝对值由小到大依序排列，纵轴是小于或等于该绝对值的累积出现次数。
2-2、在最低绝对值与最高绝对值之间找一值，使得以最低绝对值的出现次数、小于或等于此值的累积出现次数、小于或等于最大绝对值的累积出现次数三者所构成的线性折线最逼近累积柱状图，将此定为像素数值的二值化临界值；请参考图3所示为像素数值的绝对值的累积柱状图得出像素的二值化临界值的实施例示意图，最低绝对值、某一值、最高绝对值三者所构成的线性折线的每点座标定义为(i，Li)，累积柱状图包络线(Envelope line)的每点座标定义为(i，Ei)，则像素数值使得∑|Li-Ei|最小者即为像素数值的二值化临界值、或者像素数值使得∑(Li-Ei)2，最小者即为像素数值的二值化临界值、或者像素数值使得{Li}与{Ei}数列的相关系数(Correlationcoefficient)最大者即为像素数值的二值化临界值。
步骤3、利用差异影像中绝对值小于或等于二值化临界值的所有或部分像素数值来修正因光线变化所造成的影像差异，以得到目前影像对背景影像的修正后差异影像；修正方法是以差异影像中绝对值小于或等于二值化临界值的所有或部分像素数值的平均做为修正值，并从差异影像中减去此修正值以得到修正后差异影像、或者从差异影像中除去此修正值以得到修正后差异影像。
步骤4、从修正后差异影像的所有像素数值的绝对值分布中找出一个二值化临界值，将绝对值大于临界值的像素数值转换成高值、小于或等于临界值的像素数值转换成低值以得到二值化的修正后差异影像；请参考图2所示是从差异影像或修正差异影像中找出二值化临界值的实施例流程图，主要是由以下步骤所组成4-1、以所有像素数值的绝对值出现次数绘出像素数值的绝对值的累积柱状图(Cumulative histogram)，该累积柱状图的横轴是所有像素的所有可能数值的绝对值由小到大依序排列，纵轴是小于或等于该绝对值的累积出现次数；4-2、在最低绝对值与最高绝对值之间找一值，使得以最低绝对值的出现次数、小于或等于此值的累积出现次数、小于或等于最大绝对值的累积出现次数三者所构成的线性折线最逼近累积柱状图，将此定为像素数值的二值化临界值；请参考图3所示为像素数值的绝对值的累积柱状图得出像素的二值化临界值的实施例示意图，最低绝对值、某一值、最高绝对值三者所构成的线性折线的每点座标定义为(i，Li)，累积柱状图包络线(Envelope line)的每点座标定义为(i，Ei)，则像素数值使得∑|Li-Ei|最小者即为像素数值的二值化临界值、或者像素数值使得∑(Li-Ei)2最小者即为像素数值的二值化临界值、或者像素数值使得{Li}与{EI}数列的相关系数(Correlationcoefficient)最大者即为像素数值的二值化临界值。
步骤5、二值化的修正后差异影像中呈现高值的像素即为有物体移动的像素。
本发明所提供的一种检测影像中物体移动的方法，具有下列的优点一、本发明以逼近法获得累积柱状图递增上升转折或趋缓最明显的一处做为二值化的临界值，可就目前影像对背景影像的差异影像或修正后差异影像得到较佳的二值化结果以致更能正确的检测影像中物体移动。
二、本发明亦利用差异影像中绝对值小于或等于二值化临界值的所有或部分像素数值来修正因光线变化所造成的影像差异，以得到目前影像对背景影像的修正后差异影像，此修正后差异影像已将光线变化因素排除。
权利要求
1.一种检测影像中物体移动的方法，其特征在于，包括如下步骤步骤1、计算目前影像对背景影像的差异影像；步骤2、从差异影像的所有像素数值的绝对值分布中找出一个二值化临界值；步骤3、利用差异影像中绝对值小于或等于二值化临界值的所有或部分像素数值来修正因光线变化所造成的影像差异，以得到目前影像对背景影像的修正后差异影像；步骤4、从修正后差异影像的所有像素数值的绝对值分布中找出一个二值化临界值，将绝对值大于临界值的像素数值转换成高值、小于或等于临界值的像素数值转换成低值以得到二值化的修正后差异影像；以及步骤5、二值化的修正后差异影像中呈现高值的像素即为有物体移动的像素。
2.如权利要求1所述一种检测影像中物体移动的方法，其特征在于，步骤1中计算目前影像对背景影像的差异影像的方式为将目前影像减去背景影像。
3.如权利要求1所述一种检测影像中物体移动的方法，其特征在于，步骤1中计算目前影像对背景影像的差异影像的方式为将目前影像除去背景影像。
4.如权利要求1所述一种检测影像中物体移动的方法，其特征在于，步骤1中计算目前影像对背景影像的差异影像的方式为将对数运算后的目前影像减去对数运算后的背景影像。
5.如权利要求1所述一种检测影像中物体移动的方法，其特征在于，步骤2中从差异影像的所有像素数值的绝对值分布中找出一个二值化临界值的方法主要包含步骤如下(1)计算所有像素数值的绝对值出现次数以绘出像素数值的绝对值的累积柱状图，该累积柱状图的横轴是所有像素的所有可能数值的绝对值由小到大依序排列，纵轴是小于或等于该绝对值的累积出现次数；(2)在最低绝对值与最高绝对值之间找一值，使得以最低绝对值的出现次数、小于或等于此值的累积出现次数、小于或等于最大绝对值的累积出现次数三者所构成的线性折线最逼近累积柱状图，将此定为像素数值的二值化临界值；最低绝对值、某一值、最高绝对值三者所构成的线性折线的每点座标定义为(i，Li)，累积柱状图包络线的每点座标定义为(i，Ei)，则像素数值使得∑|Li-Ei|最小者即为像素数值的二值化临界值、或者像素数值使得∑(Li-Ei)2最小者即为像素数值的二值化临界值、或者像素数值使得{Li}与{EI}数列的相关系数最大者即为像素数值的二值化临界值。
6.如权利要求1所述一种检测影像中物体移动的方法，其特征在于，步骤2中从差异影像的所有像素数值的绝对值分布中找出一个二值化临界值的方法主要包含以下步骤(1)计算所有像素数值的绝对值出现次数以绘出像素数值的绝对值的累积柱状图，该累积柱状图的横轴是所有像素的所有可能数值的绝对值由小到大依序排列，纵轴是小于或等于该绝对值的累积出现百分比；(2)在最低绝对值与最高绝对值之间找一值，使得以最低绝对值的出现百分比、小于或等于此值的累积出现百分比、小于或等于最大绝对值的累积出现百分比三者所构成的线性折线最逼近累积柱状图，将此定为像素数值的二值化临界值；最低绝对值、某一值、最高绝对值三者所构成的线性折线的每点座标定义为(i，Li)，累积柱状图包络线的每点座标定义为(i，Ei)，则像素数值使得∑|Li-Ei|最小者即为像素数值的二值化临界值、或者像素数值使得∑(Li-Ei)2最小者即为像素数值的二值化临界值、或者像素数值使得{Li}与{Ei}数列的相关系数最大者即为像素数值的二值化临界值。
7.如权利要求1所述一种检测影像中物体移动的方法，其特征在于，步骤3中利用差异影像中绝对值小于或等于二值化临界值的所有或部分像素数值来修正因光线变化所造成的影像差异的修正方法为以差异影像中绝对值小于或等于二值化临界值的所有或部分像素数值的平均做为修正值，并从差异影像中减去此修正值以得到修正后差异影像。
8.如权利要求1所述一种检测影像中物体移动的方法，其特征在于，步骤3中利用差异影像中绝对值小于或等于二值化临界值的所有或部分像素数值来修正因光线变化所造成的影像差异的修正方法为以差异影像中绝对值小于或等于二值化临界值的所有或部分像素数值的平均做为修正值，并从差异影像中除去此修正值以得到修正后差异影像。
9.如权利要求1所述一种检测影像中物体移动的方法，其特征在于，步骤4中，从修正后差异影像的所有像素数值的绝对值分布中找出一个二值化临界值的方法，主要包含以下步骤(1)计算所有像素数值的绝对值出现次数以绘出像素数值的绝对值的累积柱状图，该累积柱状图的横轴是所有像素的所有可能数值的绝对值由小到大依序排列，纵轴是小于或等于该绝对值的累积出现次数；(2)在最低绝对值与最高绝对值之间找一值，使得以最低绝对值的出现次数、小于或等于此值的累积出现次数、小于或等于最大绝对值的累积出现次数三者所构成的线性折线最逼近累积柱状图，将此定为像素数值的二值化临界值；最低绝对值、某一值、最高绝对值三者所构成的线性折线的每点座标定义为(i，Li)，累积柱状图包络线的每点座标定义为(i，Ei)，则像素数值使得∑|Li-Ei|最小者即为像素数值的二值化临界值、或者像素数值使得∑(Li-Ei)2最小者即为像素数值的二值化临界值、或者像素数值使得{Li}与{Ei}数列的相关系数最大者即为像素数值的二值化临界值。
10.如权利要求1所述一种检测影像中物体移动的方法，其特征在于，步骤4中从修正后差异影像的所有像素数值的绝对值分布中找出一个二值化临界值的方法，主要包含以下步骤(1)计算所有像素数值的绝对值出现次数以绘出像素数值的绝对值的累积柱状图，该累积柱状图的横轴是所有像素的所有可能数值的绝对值由小到大依序排列，纵轴是对每一数值而言小于或等于该数值的绝对值的累积出现百分比；(2)在最低数值的绝对值与最高数值的绝对值之间找一值，使得以最低数值的绝对值的出现百分比、小于或等于此值的累积出现百分比、小于或等于最大数值的绝对值的累积出现百分比三者所构成的线性折线最逼近累积柱状图，将此定为像素数值的二值化临界值；最低数值的绝对值、某一值、最高数值的绝对值三者所构成的线性折线的每点座标定义为(i，Li)，累积柱状图包络线的每点座标定义为(i，Ei)，则像素数值使得∑|Li-Ei|最小者即为像素数值的二值化临界值、或者像素数值使得∑(Li-Ei)2最小者即为像素数值的二值化临界值、或者像素数值使得{Li}与{Ei}数列的相关系数最大者即为像素数值的二值化临界值。
全文摘要
一种检测影像中物体移动的方法，是借由一计算目前影像对背景影像的差异影像从差异影像的所有像素数值的绝对值分布中找到一个二值化临界值；利用差异影像中绝对值小于或等于二值化临界值的所有或部分像素数值来修正因光线变化所造成的影像差异；修正差异以得到目前影像对背景影像的修正后差异影像；修正后差异影像经二值化后呈现高值的像素，即为有物体移动的像等步骤。
文档编号G06T11/20GK1614623SQ20031011488
公开日2005年5月11日 申请日期2003年11月7日 优先权日2003年11月7日
发明者吴坤荣, 郑伯顺 申请人:中华电信股份有限公司