一种抗光照影响的运动车辆检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种抗光照影响的运动车辆检测方法，属于图像处理技术领域。
【背景技术】
[0002] 运动目标检测技术是国内外视频监控领域研究的热点和难点之一。目前常用的运 动目标检测方法有：帖间差分法、背景差分法和光流法。帖间差分法的优点是算法实现简 单，程序设计复杂度低;对光线等场景变化不太敏感，能够适应各种动态环境，稳定性较好； 但不能提取出对象的完整区域，只能提取出边界，同时依赖于选择的帖间时间间隔。背景差 分法检测运动目标速度快，检测准确，算法简单，易于实现;但通常运算速度慢，易受光线变 化的影响，对目标阴影的去除效果差。光流法的原理是给图像中的每一个像素点赋予一个 速度矢量，形成一个图像运动场，在运动的一个特定时刻，图像上的点与Ξ维物体上的点一 一对应，运种对应关系可由投影关系得到，根据各个像素点的速度矢量特征，可W对图像进 行动态分析;但对于视频监控系统来说，所用的图像基本都是摄像机静止状态下摄取得，所 W对有实时性和准确性要求的系统来说，纯粹使用光流法来检测目标不太实际，而且该方 法计算复杂度高，需要特殊硬件支持，不利于实时实现。
[0003] 同态滤波算法是把频率过滤和灰度变换结合起来的一种图像处理方法，它依靠图 像的照度/反射率模型作为频域处理的基础，利用压缩亮度范围和增强对比度来改善图像 的质量。使用运种方法可W使图像处理符合人眼对于亮度响应的非线性特性，避免了直接 对图像进行傅立叶变换处理的失真。同态滤波能减少低频成分并增加高频，从而减少光照 变化并锐化边缘或细节，广泛应用于不均匀光照下图像的补偿。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是:提供一种抗光照影响的运动车辆检测方法，利用 同态滤波算法消除光照的影响，使得运动车辆检测较高更好。
[000引本发明为解决上述技术问题采用W下技术方案：
[0006] -种抗光照影响的运动车辆检测方法，包括如下步骤：
[0007] 步骤1，获取视频序列图像；
[0008] 步骤2,利用帖差法提取视频序列图像中的运动区域图像；
[0009] 步骤3,对运动区域图像的直方图进行分析，判断该图像是否为光照不均匀图像， 如果是则转到步骤4，否则转到步骤5;
[0010] 步骤4,利用同态滤波算法消除运动区域图像的光照不均匀；
[0011] 步骤5,利用背景差分算法对运动区域图像进行运动车辆检测，得到检测结果。
[0012] 优选的，步骤2所述利用利用帖差法提取视频序列图像中的运动区域图像的具体 过程为:将视频序列图像中相邻两帖图像的灰度相减后得到的差值与预先设定 的阔值进行比较，若大于该阔值，则判断为运动区域图像，其中，Ak(iJ)为视频序列图像中 第k帖图像的像素点（i，j)的灰度，k=l，2,…，S，S为视频序列图像的总帖数。
[0013] 优选的，步骤3所述直方图的公式为
其中，p(rb)为运动 区域图像中灰度为η的像素出现的频率，加为运动区域图像中灰度为η的像素数，η为运动 区域图像中的总像素数，L为灰度等级。
[0014] 化&的，步骤4臟同态滤波算法的滤波函数恥，V历
RI， 其中，化为高频增益，R1为低频增益，D(u，v)为频率点（u，v)距离滤波器中屯、Do的距离，e为 自然常数。
[0015] 优选的，所述步骤5的具体过程为:设定时间间隔H，每隔Η从视频序列图像中获取 相邻两帖图像做帖间差分，差分次数共Μ次，M<S，S为视频序列图像的总帖数，利用Μ次差分 图像建立背景图像，将运动区域图像中像素点的灰度与背景图像中对应像素点的灰度相 减，当差值大于设定阔值化时，判断为运动车辆。
[0016] 本发明采用W上技术方案与现有技术相比，具有W下技术效果：
[0017] 1、本发明抗光照影响的运动车辆检测方法，利用帖差法提取运动区域图像，之后 只对运动区域图像进行处理，可W大大减少后续运算量，提高运算效率。
[0018] 2、本发明抗光照影响的运动车辆检测方法，利用同态滤波函数进行滤波，能够在 保留低频分量的同时，对高频分量进行增强，有效消除了光照不均匀影响。
[0019] 3、本发明抗光照影响的运动车辆检测方法，对消除光照影响后的运动区域图像继 续处理，使得检测结果更准确。
【附图说明】
[0020] 图1是本发明抗光照影响的运动车辆检测方法的整体流程图。
【具体实施方式】
[0021] 下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0022] 如图1所示，为本发明抗光照影响的运动车辆检测方法的整体流程图，包括如下几 步。
[0023] 1、利用帖差法捜索感兴趣区域
[0024] 两帖帖差法的基本原理就是将前后两帖图像对应像素点的灰度相减，在环境亮度 变化不大的情况下，若对应像素灰度相差很小，则可W认为此处景物是静止的，若图像区域 某处的灰度变化很大，则可W认为运是由于图像中的运动物体引起的。
[0025] 帖差法差分图像的公式如下：
[0026] P=|A(i，j，k)-A(i，j，k-l)|，
[0027] 其中，P表示差分图像，A(i，j，k)、A(i，j，k-1)分别表示第k和k-1帖图像的亮度分 值，（i，j)表示图像像素点。
[0028] 本发明首先利用帖差法，检测出目标图像中的运动区域图像，之后再只对运动区 域图像进行处理，可W大大减少后续运算量，提高运算效率。
[0029] 2、基于直方图的光照不均匀图像鉴别方法
[0030] -般在白天光照比较好时，目标检测准确率较高。夜晚或者天气不好的时候，由于 受到停车场内灯光W及车灯的影响，图像很容易光照不均匀，会对检测结果的准确性造成 影响。通过对运动区域图像直方图进行分析，确定该图像是否为不均匀图像。
[0031] 设运动区域图像f(x，y)在范围[0，G]内共有L个灰度级，其归一化的直方图定义 为：
[0032]
[0033] 其中，p(rb)表示运动区域图像中灰度级为η的像素出现的频率，加表示运动区域 图像中灰度级为η的像素数，η表示运动区域图像中的总像素数。
[0034] 设ρ(η)的方差为Dp,给定阔值d，b<d时的ρ(η)总和占 b=l，2,…，L时ρ(η)总和 的比例为η，则
[0037]根据需要设定阔值Dp^rf，若满足Dp>Dp^n>rf，则认为该图像是光照不均匀图 像。
[003引3、同态滤波算法
[0039] 同态滤波是一种在频域中同时将图像亮度范围进行压缩和将图像对比度进行增 强的方法。同态滤波的目的是通过对图像作非线性变换，使构成图像的非可加性因素成为 可加性的，从而容易进行滤波处理。
[0040] 对于运动区域为光照不均匀图像f(x，y)，利用同态滤波对光照不均匀进行消除。 光照不均匀图像可由入射分量和反射分量组成