预处理视频流用于后续运动检测处理的方法、装置和系统的制作方法_3

文档序号:9811411阅读:来源:国知局
括取代运动检测装置160的运动检测处理组件248。换言之,在系统200中由 预处理装置240来实施运动检测处理,而在系统100中由单独的装置来实施运动检测处理。
[0064] 现在将参照图1、图2、图4和图3的流程图来描述系统100和200,特别是预处理 装置140、240的操作。
[0065] 在步骤S02中,预处理装置140、240经由接收器142、242从摄像头120、220接收 图像的视频流130。图4示出图像这种视频流130的一部分{I t3、It2、Itl、It}。本文中,It 表示视频流中的当前图像,并且It3、It2、Itl是接收到的视频流130中的先前图像。本文 中,示出了三个先前图像。然而,先前图像的数目通常可以取其他值。
[0066] 接收到的图像{It 3、It 2、It p IJ可以包括静止对象402和移动对象404(由箭头 表示)。在示出的视频流中,移动对象404向右移动。在接收到的图像{I t 3、It 2、It p It} 中还可能存在噪声,本文中由带点的背景图案表示。
[0067] 在步骤S04中,增强组件144、244增强图像的视频流130。更详细地,对于视频 流130中的每个图像I t 3、It 2、It p It,增强组件144、244可以实施多个子步骤S04a、S04b、 S04c。下文关于图像It描述该过程。
[0068] 在步骤S04a中,增强组件144、244将视频流130中的图像It与至少一个先前图像 It 3、It 2、It通行比较。在图4的实施例中,为了说明的原因,将图像I t与先前图像I t通 行比较。然而,更一般地,可以将图像It与根据至少一个先前图像I 13、It 2、It i形成的图像 (诸如至少一个先前图像It 3、It 2、Itl的平均值或时间过滤(temporal filtration))进行 比较。下文将参照图5对此进行更详细地说明。更详细地,增强组件144、244可以将图像 It与先前图像I t :逐像素地比较,例如,通过计算各个像素的强度值之间的差值。如果图像 It与至少一个先前图像I t :之间强度值之差(或者差值的绝对值)超过像素的阈值,则增 强组件144、244可以确定该图像与先前图像的该像素不同。以这种方式,增强组件可以识 另_像1不同于先前图像I t i的像素。还可以由图4中的图像0 t进行说明,其利用黑色表 示图像It与图像I t i之差大于某个阈值的像素406。在图像I t p It中存在运动的地方,尤 其在移动对象404的边缘周围可以发现图像It与先前图像1 1 i之间的差异。由于在本文中 移动对象404向右移动,所以在移动对象404的前边缘(右边缘)和后边缘(左边缘)将 出现不同的像素。
[0069] 然后,在视频流130中图像仁不同于至少一个先前图像113、112、1 11(本文由111 表示)的像素406中,增强组件144、244继续进行增强图像It。这个增强通常涉及施加增 益至图像1,(其与至少一个先前图像1, 3、1,2、1,1不同)中像素406的强度值。例如,这可 以包括将偏移值加至图像1,的像素值,和/或将图像I ,的像素值乘以增益因数。还可以由 图4中增强后的图像片进行说明,其中在与图像It不同于至少一个先前图像I 13、It 2、It i 的像素406相对应的像素408中增强图像It。由图4可以看出,与原始图像It进行比较, 移动对象404在增强后的图像中显得更大,由此可以在后续运动检测处理中更容易地检测 到对象。
[0070] 根据其他示例,增强组件144、244还可以在图像It不同于至少一个先前图像I 13、 It2、Itl的像素406周围增强图像It。例如,增强组件144、244可以将图像D t中的像素区 域406延伸至还包括周围像素,诸如在区域406中每个像素周围增加 ηΧη邻域,其中η = 1、3、5等。以这种方式,将像素的帧加入像素区域406。
[0071] 在一些实施例中,增强组件144、244还可以执行图像It的噪声过滤。特别地,增 强组件144、244可以将噪声滤波器应用到图像1,不与至少一个先前图像I 13、It 2、It i不同 的那些像素中。这种像素对应于图像〇,的白色部分410。噪声滤波器通常可以是本领域中 使用的任何类型的噪声滤波器。通过示例的方式,它可以是基于图像I t和至少一个先前图 像It 3、It 2、It :过滤噪声的时间滤波器,例如通过时间地平均化(或者形成加权平均值)图 像It和至少一个先前图像It3、It2、Itl。在图4中,示这样的图像,其在图像I t 不同于至少一个先前图像It 3、It 2、It i的像素区域406中被增强,并且在图像I ,不与至少 一个先前图像It 3、It 2、It :不同的像素区域410 (如中较低密度的带点背景图案所 示)中进行噪声滤波。
[0072] 然后由转换组件146、246来转换增强后的图像/f或/f'ni5is£?。转换的目的是将增强 后的图像的视频流135转换为适合于通过网络180传送("流动")和/或适合于标准的、 市售的运动检测处理引擎的格式。更详细地,由第一多个比特表示增强后的视频流的图像 Jte、/te'_Se。转换组件146、246将增强后的视频流的图像/ te、/te'_'se转换为其中每个图 像由较少数目比特表示的视频流。
[0073] 例如,转换组件146、246可以通过根据任何已知的方法执行视频压缩来转换增强 后的视频流的图像,从而减少用以表示视频流中每个图像所需的比特数目。
[0074] 根据其他示例,转换组件146、246通过降低增强后视频流中图像/f、的位 深度来转换增强后的视频流。更具体地,视频流130的图像以及因此增强后视频流135的 图像中的每个像素可以由第一数目的比特(本文称为位深度),诸如16比特来表示。转换 后的图像可以具有较低的位深度,诸如8比特。转换组件146、246可以以任何已知的方式 来降低位深度。例如,考虑由16比特来表示转换前的像素的情形。这意味着转换之前像素 的值可以取2 16个不同的值。然后转换可以行进至将这些值中的第一 2 8个值映射为第一转 换后的值,将接下来的2s个值映射为第二转换后的值等。以这种方式,转换后的图像中的 像素可以取2 s个不同的值,并且因此可以由8比特表示。当然这种方法可以被推广至由任 意数目的比特来表示转换之前和转换之后像素的情形。
[0075] 还存在至少转换后的视频流具有多个颜色通道的情形。然后转换组件146、246可 以使用多个颜色通道,使得与其中图像、不与至少一个先前图像I 13、It 2、It i不同的像素 410相比,其中图像It与至少一个先前图像I 13、It 2、It i不同的像素406在不同的颜色通 道中具有不同的权重。以这种方式,与没有检测到运动的像素进行相比,与检测到的运动相 对应的像素可以具有不同的颜色(即,被颜色编码)。
[0076] 考虑视频流130中的图像It3、It2、Itl、I t是灰阶图像(即由一个颜色通道中的 第一数目比特来表示视频流130中图像的每个像素)的情形,并且转换后的视频流中的图 像是彩色图像(即,由多个颜色通道之间划分的第二数目比特来表示转换后的视频流中图 像的每个像素)的情形。例如,可以由一个颜色通道中的16比特来表示转换之前的图像, 并且可以由三个颜色通道(诸如,红色、绿色和蓝色通道)中每个的8比特来表示转换之后 的图像。
[0077] 对于没有识别出差异的像素410,转换组件146、246可以在所有颜色通道中分配 相同的值。以这种方式,在转换后的视频序列的图像中,这些像素410将看起来是灰色的。
[0078] 对于识别出差异的像素406,转换组件146、246可以为转换后图像中的多个颜色 通道中的一些分配不同的值。例如,可以仅仅在一个颜色通道(诸如绿色通道)或两个颜 色通道中编码这些像素406。可替代地,不同的权重可以被施加到不同的颜色通道,以便获 得颜色通道之间的分布。
[0079] 应该指出的是,相反的情况也是可能的,使得对已经识别出差异的像素 406进行 灰阶编码(即,在所有的颜色通道中分配相同的值),以及对没有识别出差异的像素 410进 行彩色编码(即,在至少一些颜色通道中分配不同的值)。
[0080] 可以存在视频流130中的图像It3、It2、I tl、It也可以是颜色图像的情况,即,视 频流130中图像的每个像素由多个颜色通道之间划分的第一数目的比特表示。例如,可以 由三个颜色通道的每个中的16比特表示视频流130中的图像,并且可以由三个颜色通道的 每个中的8比特表示转换之后的图像。
[0081] 对于没有识别出差异的像素 410,转换组件146、246可以保持颜色通道之间的平 衡,即对于这种像素 410,颜色通道之间的分布在视频流130和转换后的视频流150的图像 中是一样的。
[0082] 对于已经识别出差异的像素410,转换组件146、246可以修改颜色通道之间的平 衡,即对于这种像素410,与视频流130中颜色通道之间的分布相比,对转换后的视频流150 中颜色通道之间的分布进行修改。例如,转换组件146、
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