一种阴影检测的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像技术领域，尤其涉及一种阴影检测的方法和装置。
【背景技术】
[0002]运动物体的检测与分割是视觉领域的重要课题，但是运动物体的检测结果经常受到阴影的影响。阴影通常分为自身阴影和投影，投影可以分为暗影和半影。视频图像中存在的投影，将改变检测到的运动物体的形状和大小，而存在的自身阴影，会改变运动物体的形状和颜色。基于此，阴影具有与运动物体相同的运动特征，通常被误检测为前景。如果阴影和运动物体融合，将影响运动物体的几何特征；如果阴影与运动物体分离，则会被误检测为新的运动物体。这些误检测对运动物体分类、跟踪和行为分析等造成很大影响。
[0003]综上所述，视频图像中存在的阴影是影响运动物体检测效果的关键因素之一，在运动物体的检测过程中，如何从视频图像中检测出阴影，并去除视频图像中的阴影具有重要意义。而目前还没有有效的阴影检测的技术。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种阴影检测的方法，针对连续视频图像的每帧中，处于相同位置处的任意一个像素点，均按照以下步骤进行处理:
[0005]步骤A、生成像素点位置(x，y)的阴影样本集，所述阴影样本集中包括所述像素点位置(X，y)的阴影特征的N个特征值，所述N为正整数；
[0006]步骤B、针对待检测帧的像素点位置(X，y)，利用所述像素点位置(X，y)在待检测帧的阴影特征的特征值与所述阴影样本集中包括的阴影特征的N个特征值，确定待检测帧的像素点位置(X，y)为阴影或者运动物体。
[0007]所述步骤A具体包括:
[0008]步骤A1，针对样本帧的像素点位置(X，y)，通过前景检测算法，得到样本帧的像素点位置(X，y)的前景建模和背景建模，并利用所述前景建模得到样本帧的像素点位置(X，y)的阴影特征的前景特征值，并利用所述背景建模得到样本帧的像素点位置(x，y)的阴影特征的背景特征值；
[0009]步骤A2、利用所述前景特征值和背景特征值确定样本帧的像素点位置(X，y)为阴影或运动物体；如果为阴影，执行步骤A3 ;否则执行步骤A4 ;
[0010]步骤A3、将样本帧的像素点位置(x，y)的阴影特征的特征值添加到所述像素点位置(x，y)的阴影样本集中，并判断阴影样本集中的阴影特征的特征值的数量是否达到N;如果否，执彳丁步骤A4 ;如果是，执彳丁步骤A5 ；
[0011]步骤A4、确定当前处理帧的像素点位置(X，y)，并将所述当前处理帧的像素点位置(X，y)作为样本帧的像素点位置(X，y)，并执行步骤A1 ;
[0012]步骤A5、确定当前处理帧的像素点位置(X，y)，并将所述当前处理帧的像素点位置(x，y)作为待检测帧的像素点位置0^，7)，并执行步骤8。
[0013]所述步骤B具体包括:
[0014]计算像素点位置(X，y)在待检测帧的阴影特征的特征值，与在阴影样本集中包括的阴影特征的每个特征值之间的第一差值，得到N个第一差值；
[0015]从N个第一差值中，选择第一差值的绝对值小于预设第一数值的第一差值；如果选择出的第一差值的数量小于预设第二数值，则确定待检测帧的像素点位置(X，y)为运动物体；如果选择出的第一差值的数量不小于所述预设第二数值，则确定待检测帧的像素点位置(X，y)为阴影。
[0016]所述阴影特征包括以下之一或者任意组合:阴影亮度、阴影色度、阴影饱和度、阴影纹理。当所述阴影特征包括阴影亮度、阴影色度、阴影饱和度、阴影纹理时，利用所述前景特征值和背景特征值确定样本帧的像素点位置(X，y)为阴影或运动物体的过程，具体包括:
[0017]判断阴影亮度的前景特征值除以阴影亮度的背景特征值，是否大于等于预设第三数值，且小于等于预设第四数值；如果是，则确定所述阴影亮度满足阴影判定策略；如果否，则确定所述阴影亮度满足运动物体判定策略；
[0018]判断阴影色度的前景特征值与阴影色度的背景特征值之间的差值的绝对值，是否小于等于预设第五数值；如果是，则确定所述阴影色度满足阴影判定策略；如果否，则确定所述阴影色度满足运动物体判定策略；
[0019]判断阴影饱和度的前景特征值与阴影饱和度的背景特征值之间的差值，是否小于等于预设第六数值；如果是，则确定所述阴影饱和度满足阴影判定策略；如果否，则确定所述阴影饱和度满足运动物体判定策略；
[0020]判断阴影纹理的前景特征值与阴影纹理的背景特征值之间的汉明距离，是否小于等于预设第七数值；如果是，则确定所述阴影纹理满足阴影判定策略；如果否，则确定所述阴影纹理满足运动物体判定策略；
[0021]其中，当所述阴影亮度、所述阴影色度、所述阴影饱和度、所述阴影纹理均满足阴影判定策略时，则确定所述样本帧的像素点位置(X，y)为阴影；否则，确定所述样本帧的像素点位置(X，y)为运动物体。
[0022]所述步骤B之后还包括:步骤C、在确定所述待检测帧的像素点位置(x，y)为阴影之后，利用1/T概率算法判断是否使用所述待检测帧的像素点位置(X，y)的阴影特征的特征值更新所述阴影样本集；如果是，则使用所述待检测帧的像素点位置(X，y)的阴影特征的特征值，替换所述阴影样本集中的所述阴影特征的N个特征值中的一个特征值；其中，所述T为预设正整数。
[0023]本发明提供一种阴影检测的装置，针对连续视频图像的每帧中，处于相同位置处的任意一个像素点，所述装置具体包括:
[0024]生成模块，用于生成像素点位置(X，y)的阴影样本集，所述阴影样本集中包括所述像素点位置(X，y)的阴影特征的N个特征值，N为正整数；
[0025]确定模块，用于针对待检测帧的像素点位置(X，y)，利用所述像素点位置(X，y)在待检测帧的阴影特征的特征值与阴影样本集中包括的阴影特征的N个特征值，确定待检测帧的像素点位置(X，y)为阴影或者运动物体。
[0026]所述生成模块，具体用于按照如下过程生成像素点位置(X，y)的阴影样本集；A1，针对样本帧的像素点位置(X，y)，通过前景检测算法，得到样本帧的像素点位置(X，y)的前景建模和背景建模，并利用所述前景建模得到样本帧的像素点位置(X，y)的阴影特征的前景特征值，并利用所述背景建模得到样本帧的像素点位置(X，y)的阴影特征的背景特征值；
[0027]A2、利用所述前景特征值和背景特征值确定样本帧的像素点位置(X，y)为阴影或运动物体；如果为阴影，执行A3 ;否则，执行A4 ;
[0028]A3、将样本帧的像素点位置(X，y)的阴影特征的特征值添加到所述像素点位置(X，y)的阴影样本集中，并判断阴影样本集中的阴影特征的特征值的数量是否达到N ;如果否，则执行A4 ;如果是，则执行A5 ;
[0029]A4、确定当前处理帧的像素点位置(X，y)，并将所述当前处理帧的像素点位置(X，y)作为样本帧的像素点位置“，7)，并执行八1 ；
[0030]A5、确定当前处理帧的像素点位置(X，y)，并将所述当前处理帧的像素点位置(X，y)作为待检测帧的像素点位置(x，y)，通知确定模块进行处理。
[0031]所述确定模块，具体用于计算像素点位置(X，y)在待检测帧的阴影特征的特征值，与在阴影样本集中包括的阴影特征的每个特征值之间的第一差值，得到N个第一差值；从N个第一差值中，选择第一差值的绝对值小于预设第一数值的第一差值；如果选择出的第一差值的数量小于预设第二数值，确定待检测帧的像素点位置(X，y)为运动物体；如果选择出的第一差值的数量不小于所述预设第二数值，确定待检测帧的像素点位置(X，y)为阴影。
[0032]所述阴影特征包括以下之一或者任意组合:阴影亮度、阴影色度、阴影饱和度、阴影纹理。当所述阴影特征具体包括阴影亮度、阴影色度、阴影饱和度、阴影纹理时；所述生成模块，具体用于在利用所述前景特征值和背景特征值确定样本帧的像素点位置(X，y)为阴影或运动物体的过程中，判断阴影亮度的前景特征值除以阴影亮度的背景特征值，是否大于等于预设第三数值，且小于等于预设第四数值；如果是，则确定所述阴影亮度满足阴影判定策略；如果否，则确定所述阴影亮度满足运动物体判定策略；判断阴影色度的前景特征值与阴影色度的背景特征值之间的差值的绝对值，是否小于等于预设第五数值；如果是，则确定所述阴影色度满足阴影判定策略；如果否，则确定所述阴影色度满足运动物体判定策略；判断阴影饱和度