用于估计单体的倾斜度的图像监测装置及其方法
【技术领域】
[0001] 本公开在某些实施方式中涉及一种用于估计单体的倾斜度的图像监视或监测装 置和方法。更具体地，本公开涉及图像监测装置和方法，其用于通过估计捕捉到的图像中的 对象的面积、宽度和高度来检测单体，提取单体的特征向量以及基于所提取的特征向量计 算消失点的位置来估计单体的倾斜度和姿势。
【背景技术】
[0002] 这部分的陈述仅仅提供与本公开相关的背景信息并且可能不一定构成现有技术。
[0003] 图像中对象的大小通常被用来增强图像监测系统的图像分析算法的准确性。例 如，当只有人类被设置为关注的对象时，可以在系统中预设人类的大约尺寸，使得非人类对 象（动物、车辆等）从待检测的目标对象中排除。
[0004] 为了估计对象的大小，需要精确的相机校准。然而，这就要求复杂的处理，因此不 适合实际应用。
[0005] 由于透视效果，对象在图像监测系统的图像中的大小依赖于其在该图像中的坐标 而不同。传统技术涉及用户亲自输入在图像中的几个不同的点处的关注对象的大小，对所 输入的对象大小信息进行插值以进行估计并使用图像中的在各个坐标处的对象的大小。
[0006] 然而，通过这种方法获得的结果根据用户输入的样本而不同，因此系统的准确性 依赖于用户的能力水平。另外，为了将要求来自用户的输入的方法应用于采用多个摄像机 的大规模系统，需要大量的劳动力。
[0007] 图像监测技术可能只考虑对象的大小。然而，对象的姿势在提高算法的精确度上 也起着重要作用。例如，在用于估计人的数目的基于区域的算法中，个人在图像中占据的面 积作为缩放因子起着非常重要的作用。如果个人的姿势发生倾斜，则相应对象的最小定界 矩形或框的大小与对象的实际面积大大不同，这将使得算法的精确度降低。另外，当使用基 于识别的技术时，除非对象被输入为做出与分类器在用于识别的学习处理中使用的图像 相同的姿势，识别性能可以退化。
【发明内容】
[0008] 技术问题
[0009] 因此，已经努力做出本公开来提供一种图像监测装置和方法，该图像监测装置和 方法用于通过估计捕捉到的图像中的对象的面积、宽度和高度来检测单体、提取单体的特 征向量以及基于所提取的特征向量计算消失点的位置来估计单体的倾斜度和姿势。
[0010] 解决方案
[0011] 根据本公开的某些实施方式，一种图像监测装置包括：单体选择器，该单体选择器 被构造成从所获取的图像中的多个对象中选择至少一个单体；单一前景图像生成器，该单 一前景图像生成器被构造成生成单体的单一前景图像；特征向量提取器，该特征向量提取 器被构造成利用包含在单一前景图像中的前景单体的矩心、前景单体的像素的数目以及像 素的坐标值中的至少一方来提取前景单体的特征向量；消失点位置计算器，该消失点位置 计算器被构造成通过将图像中的预定点连接到前景单体的矩心来生成基准向量并且当该 预定点使基准向量和特征向量之间的角度最小化时将该预定点确定为消失点；以及倾斜度 确定器，该倾斜度确定器被构造成利用该消失点确定前景单体的倾斜度并且校正前景单体 的最小定界框的倾斜。
[0012] 根据本公开的另一实施方式，一种用于通过图像监测装置测量图像中的单体的倾 斜度的方法，该方法包括以下步骤：从所获取的图像中的多个对象中选择至少一个单体； 生成该至少一个单体的单一前景图像；利用前景单体的矩心、前景单体的像素的数目以及 像素的坐标值中的至少一方来提取包含在单一前景图像中的前景单体的特征向量；通过将 图像中的预定点连接到前景单体的矩心来生成基准向量并且当该预定点使基准向量和特 征向量之间的角度最小化时将该预定点确定为消失点；以及利用该消失点确定前景单体的 倾斜度并且校正前景单体的最小定界框的倾斜。
[0013] 有益效果
[0014] 根据如上所述的本公开，即使出现在图像中的对象由于相机视角或相机角度相对 于垂直方向是倾斜的，对象的姿势或倾斜度也可以自动识别。另外，根据某些实施方式的图 像监测装置使得对象的大小和形状的描述更加准确，从而提高图像分析的准确性。
【附图说明】
[0015] 图1是根据本公开的至少一个实施方式的视频图像监测装置的示意性框图。
[0016] 图2是根据至少一个实施方式的用于估计单体的倾斜度的图像监测装置的示意 性框图。
[0017] 图3是根据至少一个实施方式的由图像监测装置执行的用于检测单体的操作的 流程图。
[0018] 图4是根据至少一个实施方式的用于通过估计单体的倾斜度来监测视频图像的 方法的流程图。
[0019] 图5是根据至少一个实施方式的由图像监测装置执行的用于将捕捉的图像划分 成单独的前景像素和背景像素的操作的图。
[0020] 图6是根据至少一个实施方式的由包括在图像监测装置中的降噪器执行的利用 前景像素的直方图的降噪操作的图。
[0021] 图7是根据至少一个实施方式的由图像监测装置执行的用于通过执行聚类确定 单体的操作的图。
[0022] 图8是根据至少一个实施方式的要由图像监测装置使用的用于单体检测的前景 像素的聚类的结果的图。
[0023] 图9是根据至少一个实施方式的由图像监测装置执行的用于计算单体的面积的 操作的图。
[0024] 图10是根据至少一个实施方式的通过利用图像监测装置来估计单体的大小而检 测的单体的示例性图像。
[0025] 图11是根据至少一个实施方式的图像监测装置中的前景单体的前景图像的图。
[0026] 图12是根据至少一个实施方式的由图像监测装置执行的用于估计某个前景单体 的倾斜度的操作的图。
[0027] 图13是根据至少一个实施方式的由图像监测装置执行的用于通过使用单体的特 征向量来估计某个前景单体的倾斜度的操作的图。
[0028] 图14是根据至少一个实施方式的通过利用图像监测装置来估计各个单体的倾斜 度校正前景单体的大小的结果图像输出的图。
【具体实施方式】
[0029] 下面，将参照附图详细描述本公开的至少一个实施方式。在下面的描述中，相同的 附图标记指定相同的元件，尽管这些元件被示出在不同的附图中。另外，在至少一个实施方 式的下面的描述中，为了清晰和简洁的目的，将省略本文中包括的已知功能和结构的详细 说明。
[0030] 此外，在描述本发明的部件时，使用如同第一、第二、A、B、（a)和（b)的术语。这些 仅仅是为了将一个部件与另一个部件进行区分，并且本领域技术人员将理解这些术语并不 隐含或暗示物质、部件的次序或顺序。如果描述部件与另一部件"连接"、"耦接"或"链接"， 本领域技术人员将理解的是，这些部件不一定是直接"连接"、"耦接"或"链接"而是经由第 三个部件间接地"连接"、"耦接"或"链接"。
[0031] 图1是根据本公开的至少一个实施方式的视频图像监测装置的示意性框图。
[0032] 根据本公开的某些实施方式，用于估计单体的倾斜度的视频监控系统包括图