蚀操作，即为两次腐蚀操作后得到的图像。一次腐蚀操作 过程定义如下：
[0054] 设待腐蚀的图像内坐标（X，y)处的像素 d的值为d (X，y)，定义d (x-1, y-Ι)、 d(x-l, y)、d(x, y-1)分别为像素 d在左上方、左方和上方处的相邻像素的像素值，其位置关 系如图4所示。
[0055] 定义de(x, y)为腐蚀图像内位于坐标（X，y)处的像素值，de(x, y)的计算方法如 式（4)所示，即为像素 p和它在左方、上方和左上方相邻像素的像素值的最小值。
[0056] de (x, y) = min {d (x, y), d (χ-l, y-1), d (χ-l, y), d (x, y-1)} (4)
[0057] 计算de(x，y)的过程即为图像腐蚀操作。
[0058] 本发明中，对差异图像fd-次腐蚀后得到的图像利用式（4)再进行一次腐蚀操 作，得到最终的腐蚀图像严。
[0059] 继续步骤401。
[0060] 步骤401 :遍历腐蚀图像fde，统计像素值不为0的像素个数，计为count。标记fde 内像素值不为〇的所有像素在水平和垂直方向上的最大和最小坐标值分别为max_x, min_ x, max_y 和 min_y。艮P
[0061] max_x = max (X)，min_x = min (X) (5)
[0062] max_y = max (y), min_x = min (y) (6)
[0063] 其中，x e {fds内值不为〇的像素的水平方向坐标值的集合}，y e {f &内值不为 〇的像素的垂直方向坐标值的集合}。
[0064] 根据公式（5)和（6)得到一个矩形的移动区域A的坐标，移动区域A从左上角开 始顺时针顺序的坐标依次为（min_x, max_y)、(max_x, max_y)、(max_x, min_y)、(min_x, min_ y)。
[0065] 继续步骤402。
[0066] 步骤 402 :若 count 大于阈值 CHANGE_M0TI0N_THRESH0LD，则继续步骤 403 ;否则， 跳至步骤501。CHANGE_M0TI0N_THRESH0LD为正整数，本发明设置的取值范围是[3, 8]，经验 证，设置在该范围内时可以降低检测复杂度，同时保证检测准确性。
[0067] 当count大于阈值CHANGE_M0TI0N_THRESH0LD时，说明可能有物体移动，需要进一 步移动检测判断，否则说明当前没有物体移动，转步骤501执行。
[0068] 步骤403 :计算移动区域A在水平和垂直方向上的范围值dx和dy，计算方法如式 (7)。若dx或dy的值大于CHANGE_AREA_THRESHOLD，则输出侦测到移动信息，并输出移动区 域A的坐标；若dx或dy的值小于等于CHANGE_AREA_THRESHOLD，则判定为当前没有物体移 动。本发明中CHANGE_AREA_THRESHOLD为整数，优选值设为4,经验证，取值为4时检测准确 性尚。
[0069] dx = max_x - min_x, dy = max_y - min_y (7)
[0070] 继续步骤501。
[0071] 步骤501 :判断是否结束侦测过程，若是，结束侦测；否则，将当前帧图像匕作为前 一帧图像&，更新前一帧边缘图像为fV，然后跳至步骤102继续执行。
[0072] 本发明经过使用，证明可行，可有效避免误报，且本发明移动侦测方法的运算复杂 度低，可以满足小体积、轻便式、可携带摄像机对侦测准确性和实时性的高需求。
[0073] 将本发明方法实施于小蚁智能摄像机（固件版本号：1· 8· 5· 1E_201504101745)， 对26种场景进行移动侦测，结果如表1所示。表1同时给出了同时期市场上的两款智能摄 像机的在相应场景下的侦测效果。表给出了三种方法侦测准确的场景的比例、侦测结果不 确定的场景的比例、以及侦测结果不准确的场景的比例。
[0074] 表1测试综合结果
[0075]
[0077] 从表1中可以看出，本发明方法的侦测准确度为73. 1%，高于另外两类摄像机所 采用的侦测方法的侦测效果，分别为50%和40%。
[0078] 表2给出了本发明方法在部分场景下的侦测结果。
[0079] 表2本发明的低复杂度移动侦测方法在部分场景下的侦测结果
[0080]
[0081] 表2中OK表示正确侦测到移动，NO表示未检测到移动。从表2中可以看出，本发 明方法能够应用于绝大数场景，不受光线明暗变化的影响，能够有效地过滤掉如风吹草动 引起的画面细微的变化，移动侦测准确率。
【主权项】
1. 一种基于图像边缘的低复杂度视频移动侦测方法，其特征在于，实现步骤如下： 步骤101 :获取一帧图像心，对fc进行边缘检测，得到边缘图像fD6; 步骤102 :在当前时间距离图像f。的获取时间超过阈值t时，获取下一帧图像f i，并对 A进行边缘检测，得到边缘图像fV，继续步骤201 ; 步骤201 :对图像以和f ^做异或操作，得到边缘差异图像f d，继续步骤301 ; 步骤301 :对边缘差异图像fd进行腐蚀操作得到腐蚀图像f de，继续步骤401 ; 步骤401 :遍历腐蚀图像fd6,统计像素值不为0的像素个数count ;获取fd6内像素值不 为〇的所有像素在水平方向和垂直方向上的最大和最小坐标值max_x, min_x, max_}^Pmin_ y，得到移动区域A ; 步骤402 :判断count是否大于阈值CHANGE_MOTION_THRESHOLD，若是继续步骤403,否 则转步骤501执行；CHANGE_MOTION_THRESHOLD为正整数； 步骤403 :确定移动区域A在水平和垂直方向上的范围值dx和dy，判断dx或dy的值 是否大于阈值CHANGE_AREA_THRESHOLD，若是则侦测到移动信息，输出移动区域A的坐标， 继续步骤501 ;否则当前没有物体移动，继续步骤501 ; 其中，dx = max_x - min_x, dy = max_y - min_y ;阈值 CHANGE_AREA_THRESHOLD 为整数。 步骤501:判断是否结束侦测，若是，结束侦测；否则，将当前图像匕作为图像f。，更新 边缘图像为fV，然后转步骤102继续执行。2. 根据权利要求1所述的基于图像边缘的低复杂度视频移动侦测方法，其特征在于， 所述的步骤102中阈值t设置为450毫秒。3. 根据权利要求1所述的基于图像边缘的低复杂度视频移动侦测方法，其特征在于， 步骤101和步骤102中边缘检测的方法是： 设对图像f进行边缘检测，位于坐标（x，y)的像素P的值用P (x，y)表示，像素P在水 平方向相邻的两个像素的值分别为P (x-1，y)和P (x+1，y)，像素P在垂直方向相邻的两个像 素的值分别为P (X，y_l)和P (X，y+1); 定义delta_h为像素p在水平方向上相邻两个像素的差值的绝对值，如下： delta_h = p(x~l, y) - p(x+l, y) 定义delta_v为像素p在垂直方向上相邻两个像素的差值的绝对值，如下： delta_v = I p (X，y_l) _ p (X，y+1) 若 delta_h 和 delta_v 的最大值 max (delta_h, delta_v)大于阈值 EDGE_THRESHOLD，贝丨J 将当前像素P标记为边缘像素，像素值设为255 ;否则，将当前像素p标记为背景像素，像素 值设为〇,其中阈值EDGE_THRESHOLD的取值范围是[30, 70]。4. 根据权利要求3所述的基于图像边缘的低复杂度视频移动侦测方法，其特征在于， 所述的阈值EDGE_THRESHOLD设置为50。5. 根据权利要求1所述的基于图像边缘的低复杂度视频移动侦测方法，其特征在于， 所述的步骤301中，对差异图像fd进行两次腐蚀操作； 一次腐蚀操作的过程为：设待腐蚀图像内坐标（x，y)处的像素值为d(x，y)，坐标（x，y) 左上方、左方和上方处的相邻像素的值分别为d(x_l, y-1)、d(x_l, y)和d(x, y-1);定义 de(x,y)为腐蚀图像内坐标（x,y)处的像素值，de(x,y)根据下式确定： de (x, y) = min {d (x, y),d (x~l, y-1),d (x~l, y),d (x, y-1)}； 对差异图像fd进行一次腐蚀操作后得到的图像再进行一次腐蚀操作，得到腐蚀图像 fd6〇6. 根据权利要求1所述的基于图像边缘的低复杂度视频移动侦测方法，其特征在于， 步骤402中所述的阈值CHANGE_MOTION_THRESHOLD，取值范围是[3, 8]。7. 根据权利要求1所述的基于图像边缘的低复杂度视频移动侦测方法，其特征在于， 步骤403中所述的阈值CHANGE_AREA_THRESHOLD设置为4。
【专利摘要】本发明提供了一种基于图像边缘的低复杂度视频移动侦测方法，用于智能摄像机视频侦测。本方法实现步骤是：获取相隔时间t的前后两帧图像，对两帧图像进行边缘检测；对两个边缘图像做异或操作得到差异图像；对缘差异图像进行腐蚀操作；获取腐蚀图像中像素值不为0的像素个数count以及移动区域A；根据count的值来判断是否需要进一步判断物体移动，根据移动区域A的长宽来确定是否有物体移动；当满足判读阈值时，输出侦测到移动信息及移动区域A的坐标。本发明可用于绝大数场景，不受光线明暗变化的影响，能有效过滤掉干扰信息，有效避免误报，移动侦测准确率，且侦测方法运算复杂度低，可满足摄像机对侦测准确性和实时性的高需求。
【IPC分类】G06T7/00, G06T7/20
【公开号】CN105096321
【申请号】CN201510441049
【发明人】赵丽丽
【申请人】上海小蚁科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月24日