遗留物检测装置、方法和系统与制造工艺

文档序号:11135284
遗留物检测装置、方法和系统与制造工艺
本申请涉及图像处理技术,尤其涉及一种遗留物检测装置、方法和系统。

背景技术:
随着计算机图像处理技术的发展,视频监控系统被广泛应用于智能交通领域。然而,大部分的研究集中在交通流检测、行人追踪、违规车辆检测等,非法占道识别尚未完成。非法占道主要包括非法摆摊、遗留可疑对象、非法停车等。如果这些情况不能及时处理将会导致交通事故。但在现实中,大多数非法占道的检查都依赖于人力劳动,这就需要警察定期从固定点收集车道信息,这将会导致资金和人力成本的浪费。智能监控的研究包括目标检测、目标追踪、动作识别。目标检测是整个系统的基础,其可以通过对目标区域进行前景分段来实现,常用的检测方法包括光流法、帧差算法、背景建模方法等。光流法通过光流特征提取移动目标,具有很大的计算量并且对噪声敏感。帧差算法能够通过两三个相邻帧的时域减法有效处理动态场景。背景建模方法通过减去当前帧图像和背景模型对移动目标分段,具有很快的计算速度,通常可以提供完整的特征数据。目前,遗留物检测的方法分为两类,非自动监测算法和追踪算法。非自动监测算法包括基于学习的算法和手动设置背景算法,第一个算法对遗留物的特征有特殊要求,因此,与训练样本有不同特征的遗留物不能被精确地检测到,第二个算法有更多的限制,因为空背景在复杂的场景下不能被设置,并且其不能适应光线条件的变化。追踪算法基于背景模型追踪目标,这在很大程度上取决于背景模型的效果,并且很容易被不良现象影响,例如鬼影,该追踪方法也有很高的复杂度并且对于长时间的遗留物表现欠佳。应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的

背景技术:
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现要素:
为了解决

背景技术:
指出的问题,本申请提供了一种遗留物检测装置、方法和系统,以解决非法占道识别的问题。根据本发明实施例的第一方面,提供了一种遗留物检测装置,其中,所述装置包括:检测单元,其将获取到的当前帧的每个像素与其背景模型进行匹配,将不匹配的像素作为前景像素在前景掩膜上标记,将每个前景像素对应的前景计数器加1,并更新所述背景模型;标记单元,其对于每个前景像素,在所述前景像素对应的前景计数器的值大于第二阈值时,在遗留掩膜上标记对应所述前景像素的点;掩膜处理单元,其对于遗留掩膜上的每个点,根据其背景模型和缓存背景或前景掩膜对所述遗留掩膜进行处理。根据本发明实施例的第二方面,提供了一种视频监控系统,所述系统包括:摄像机,其拍摄视频,获得视频数据;遗留物检测装置,其对来自所述摄像机的视频数据中的每一帧图像进行处理,以检测遗留物;其中,所述遗留物检测装置包括:检测单元,其将获取到的当前帧的每个像素与其背景模型进行匹配,将不匹配的像素作为前景像素在前景掩膜上标记,将每个前景像素对应的前景计数器加1,并更新所述背景模型;标记单元,其对于每个前景像素,在所述前景像素对应的前景计数器的值大于第二阈值时,在遗留掩膜上标记对应所述前景像素的点;掩膜处理单元,其对于遗留掩膜上的每个点,根据其背景模型和缓存背景或前景掩膜对所述遗留掩膜进行处理。根据本发明实施例的第三方面,提供了一种遗留物检测方法,其中,所述方法包括:将获取到的当前帧的每个像素与其背景模型进行匹配,将不匹配的像素作为前景像素在前景掩膜上标记,将每个前景像素对应的前景计数器加1,并更新所述背景模 型;对于每个前景像素,在所述前景像素对应的前景计数器的值大于第二阈值时,在遗留掩膜上标记对应所述前景像素的点;对于遗留掩膜上的每个点,根据其背景模型和缓存背景或前景掩膜之间的关系对所述遗留掩膜进行处理。本发明的有益效果在于:通过本申请提供的装置、方法和系统,增加了遗留物的缓存背景,由此能够判断出遗留物什么时候离开并且停留了多久,也可以避免遮挡和鬼影的干扰,解决了非法占道识别的问题。参照后文的说明和附图,详细公开了本发明的特定实施方式,指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解,本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内,本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解,其构成了说明书的一部分,用于例示本发明的实施方式,并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:图1是本发明实施例的遗留物检测装置的组成示意图;图2A是摄像机拍摄到的视频中的一帧图像的示意图;图2B是摄像机拍摄到的视频中的另一帧图像的示意图;图2C是通过检测图2B所示的图像得到的遗留掩膜的示意图;图3是本发明实施例的遗留物检测方法的流程图;图4是本实施例的前景检测和遗留掩膜提取的流程图;图5是本实施例的遗留掩膜处理的流程图;图6是本实施例的视频监控系统的硬件构成示意图。具体实施方式参照附图,通过下面的说明书,本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中,具体公开了本发明的特定实施方式,其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式,应了解的是,本发明不限于所描述的实施方式,相反,本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变形以及等同物。实施例1本申请提供了一种遗留物检测装置,其对摄像机拍摄到的视频的每一帧图像进行处理,以检测该视频中的遗留物。图1是该装置的构成示意图,如图1所示,该遗留物检测装置100包括:检测单元101、标记单元102以及掩膜处理单元103。在本实施例中,检测单元101用于将获取到的当前帧的每个像素与其背景模型进行匹配,将不匹配的像素作为前景像素在前景掩膜上标记,将每个前景像素对应的前景计数器加1,并更新所述背景模型。在本实施例中,检测单元101可以基于该背景模型进行前景检测。背景模型可以基于现有的算法进行更新,其中,对应每个像素点,背景模型都有一个样本集,样本集中的采样值就是该像素点过去的像素值和其邻居点的像素值。对于当前帧的像素x(i,j)和其背景模型back_samples[NUM_SAMPLES],检测单元101可以将该像素x(i,j)与该背景模型中的每个采样值进行匹配,并记录匹配数。如果匹配数大于阈值Thre_fg,则该像素x(i,j)被视为背景像素(背景点),否则认为该像素x(i,j)是不匹配的像素,其作为前景像素(前景点)在前景掩膜上标记。其中,设置前景掩膜的目的在于后期的掩膜处理,具体将在以下进行说明。在本实施例中,还定义了前景计数器,如果一个像素被判定为前景像素,则对其前景计数器加1。像素x(i,j)的前景计数器fore_counter(i,j)可以根据公式(1)计算:在本实施例中,除了在前景掩膜上标记前景像素,并对该前景像素对应的前景计数器进行更新以外,该检测单元101还按照一定的条件更新各前景像素对应的背景模型,具体的更新方法可以参照现有技术。在本实施例中,如图1所示,该装置还可以包括图像处理单元104,该图像处理单元104用于在当前帧的帧号小于第一阈值时,利用三帧差法处理所述前景像素,以避免最初的鬼影现象。在本实施例中,对于每个前景像素,标记单元102根据其前景计数器的计数结果确定该前景像素是否是遗留点。在一个实施方式中,如果该前景像素对应的前景计数器的值大于第二阈值Thre_fc,也就是说,某个像素被判定为前景的次数大于预定的阈值,则认为该像素是遗留点,则在遗留掩膜上标记对应该像素的点。其中,该遗留掩膜abandon_mask(i,j)可以由公式(2)定义:在本实施例中,对于遗留掩膜上的每个点,掩膜处理单元103根据其背景模型和缓存背景或者前景掩膜对该遗留掩膜进行处理。在本实施例中,通过标记单元102获得的遗留掩膜没有考虑鬼影、离开或遮挡等情况的影响,也就是说,遗留掩膜上的点有可能是鬼影而不是真正的遗留物,或者遗留掩膜上的点已经离开,或者遗留掩膜上的点被遮挡,为了避免这些情况导致的遗留掩膜的不准确,本实施例通过掩膜处理单元103对这类情况进行处理,具体的,该掩膜处理单元103可以根据该遗留掩膜上各个点的背景模型和其缓存背景之间的关系,或者该遗留掩膜上各个点的背景模型和其前景掩膜之间的关系,对该遗留掩膜进行处理。在本实施例中,缓存背景是为了检测遗留物什么时候离开而定义的,如果像素x(i,j)从背景变为前景,也即该像素的前景计数器的值从0变为1,则检测单元101在其缓存背景buffer_background(i,j)中保存其背景模型的平均值。在一个实施方式中,如图1所示,为了消除鬼影的影响,该掩膜处理单元103包括:第一判断模块1031和第一处理模块1032。该第一判断模块1031根据所述点的背景模型和缓存背景判断该点是否是鬼影点,该第一处理模块1032用于在第一...
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