专利名称：一种检测运动目标的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测技术领域，特别涉及一种检测运动目标的方法和系统。
背景技术：
近年来，随着检测技术领域的迅速发展，越来越多的场合都用到运动检测技术，例如楼宇闭路监控系统，室内非法入侵监控系统，智能交通指挥系统，汽车自动防碰撞系统等。以楼宇闭路监控系统为例，若运动检测装置发现当前画面中存在运动目标(如盗窃嫌疑人等)则可以通过振铃、闪烁报警灯等方式通知保安人员。
现有的运动检测受到硬件存储成本的限制，对场景中的图像只能进行一些简单的处理，对场景中是否存在运动目标也不能做出十分准确的判断。考虑到目前的感光器件传输数据是逐行进行的，比较常见的方法是以帧为单位获取图像，对图像中每行的亮度平均值进行统计，并与前一帧对应行的亮度平均值进行比较，如果超过设定的阈值，则认为该行的图像内容发生较大的变化，如果有多行的图像内容都发生较大变化，则认为当前帧的图像与前一帧的图像之间存在运动目标，从而确定场景中有运动目标。
图1为现有技术中运动目标检测装置组成的结构框图。如图1所示，现有技术中运动目标检测装置包括行亮度值累加模块100、亮度值存储模块101、阈值比较模块102和运动信号产生模块103。
行亮度值累加模块100，与亮度值存储模块101和阈值比较模块102连接，用于将获取的图像按照预先的设定进行一行或多行像素亮度值的累加，并计算对应行像素亮度平均值，将获取的第一帧图像的亮度平均值按顺序发送给亮度值存储模块101，将获取的第一帧以后图像的亮度平均值按顺序发送给阈值比较模块102，发送的亮度平均值可以是字符串或其他二进制整数的形式，计算多行像素的亮度平均值有多种方法，比如对多行中每列像素的亮度值进行累加并计算每行像素的亮度平均值，将每行像素的亮度平均值相加后除以行数得到多行像素的亮度平均值。
亮度值存储模块101，与行亮度值累加模块100和阈值比较模块102连接，用于保存行亮度值累加模块100发送的亮度平均值，在收到阈值比较模块102发送的亮度平均值后，替换保存的亮度平均值。
阈值比较模块102，与行亮度值累加模块100、亮度值存储模块101和运动信号产生模块103连接，用于在收到行亮度值累加模块100发送的亮度平均值后，与亮度值存储模块101中保存的亮度平均值进行比较，统计在两组亮度平均值中有多少对应位置的数的差值大于预先设定的差值，将统计的数据发送给运动信号产生模块103，并向亮度值存储模块101发送行亮度值累加模块100发送的亮度平均值。
运动信号产生模块103，与阈值比较模块102连接，用于比较阈值比较模块102发送数据和预先设定的数据，如果阈值比较模块102发送数据大于预先设定的数据，则确定图像中存在运动目标，否则确定图像中没有运动目标。
目前对运动目标检测的方法在一般情况下有较好的检测结果，但对某些特殊情况则会遇到困难。例如运动目标基本沿着图像中的水平方向运动的时候，虽然有运动发生，但每一行的亮度平均值不会发生大的变化，不会超过设定的阈值，所以上述检测方法就不能做出准确的判断。
综上所述，现有技术中在检测运动目标时，对于场景中运动的目标不能做出准确判断。
发明内容
本发明提供一种检测运动目标的方法和系统，用以解决现有技术中存在的在检测运动目标时，对于场景中运动的目标不能做出准确判断的问题。
本发明方法包括A、计算获取的一帧图像的一列或多列像素的亮度平均值；B、对相邻两帧图像对应的亮度平均值进行比较，根据比较结果判断图像中是否存在运动目标。
该方法还进一步包括A0、判断是否进行一行或多行像素亮度值的累加，如果是，则执行步骤A1，否则执行步骤A；A1、计算获取的一帧图像的一行或多行像素的亮度平均值，并执行步骤B。
在步骤A中计算多列像素亮度平均值的步骤包括对多列中每列像素的亮度值进行累加并计算每列像素的亮度平均值；将每列像素的亮度平均值相加后除以列数得到所述多列像素的亮度平均值。
在步骤A0中，判断是否进行一行或多行像素亮度值的累加是根据预先的设定周期进行的。
一种运动目标检测装置，该装置包括累加模块，计算获取的一帧图像的一列或多列像素的亮度平均值，将亮度平均值发送给比较模块；比较模块，用于对相邻两帧图像对应的亮度平均值进行比较，根据比较结果判断图像中是否存在运动目标。
累加模块根据设定的周期判断是否进行一行或多行亮度值的累加，如果是，则还用于，对获取的图像进行一行或多行亮度值的累加，并计算对应行亮度平均值，将亮度平均值发送给比较模块。
累加模块包括检测方向选择模块、行亮度值累加模块和列亮度值累加模块，检测方向选择模块，用于根据设定的周期，向行亮度值累加模块或列亮度值累加模块交替发送进行行或列累加消息，并将亮度值存储模块中保存的亮度平均值删除；列亮度值累加模块，用于收到检测方向选择模块发送的进行列累加消息后，计算获取的一帧图像的一列或多列像素的亮度平均值，将获取的第一帧图像的列像素亮度平均值按顺序发送给亮度值存储模块，将第一帧以后获取的图像的列像素亮度平均值按顺序发送给比较模块。
检测方向选择模块还可以包括切换模块，用于根据设定的周期，向删除模块发送删除消息，在收到删除模块发送的删除完成消息后，向行亮度值累加模块或列亮度值累加模块交替发送进行行或列累加消息；删除模块，用于在收到切换模块发送的删除消息后，删除亮度值存储模块中保存的亮度平均值，并向切换模块发送删除完成消息。
列亮度值累加模块还可以包括获取模块，用于根据检测方向选择模块发送的进行列累加消息后，获取图像中列像素的亮度值，并发送给计算模块；计算模块，用于收到获取模块发送的列的亮度值后，计算获取的一帧图像的一列或多列像素的亮度平均值，将第一帧图像的列亮度平均值按顺序发送给亮度值存储模块，将第一帧以后的图像的列亮度平均值按顺序发送给比较模块。
计算模块还包括第一模块，用于对多列中每列像素的亮度值进行累加并计算每列像素的亮度平均值；第二模块，用于将每列像素的亮度平均值相加后除以列数得到多列像素的亮度平均值。
本发明通过运动目标检测装置对获取的图像进行行或列的亮度值累加，从而能够根据相邻两帧图像的行或列亮度平均值准确判断当前图像中是否存在运动目标。
图1为现有技术中运动目标检测装置组成的结构框图；图2为本发明运动目标检测装置组成的结构框图；图3为本发明检测方向选择模块组成的结构框图；图4为本发明列亮度值累加模块组成的结构框图；图5为实现本发明方法的流程示意图；图6为实现本发明方法实施例的流程示意图。
具体实施例方式
针对目前现有技术中对于场景中运动的目标不能做出准确判断问题，本发明通过运动目标检测装置对获取的图像进行行或列的亮度值累加，从而能够根据比较相邻两帧图像的行或列亮度平均值准确判断当前图像中是否存在运动目标，解决了上述问题。
图2为本发明运动目标检测装置组成的结构框图。如图2所示，本发明的运动目标检测装置包括累加模块20和比较模块21。
累加模块20，与比较模块21连接，用于根据设定的周期判断进行行或列的累加，如果进行行的累加，则对获取的当前帧的图像进行行像素亮度值的累加，并计算对应行像素的亮度平均值，将亮度平均值发送给比较模块；如果进行列的累加，则对获取的当前帧的图像进行列像素亮度值的累加，并计算对应列像素的亮度平均值，将亮度平均值发送给比较模块。
比较模块21，与累加模块20连接，用于对相邻两帧图像对应的亮度平均值进行比较，根据比较结果判断图像中是否存在运动目标。
累加模块20还包括检测方向选择模块200、行亮度值累加模块201和列亮度值累加模块202。
检测方向选择模块200，与行亮度值累加模块201、列亮度值累加模块202和亮度值存储模块202连接，用于根据设定的周期，向行亮度值累加模块201和列亮度值累加模块202交替发送进行行或列累加消息，并将亮度值存储模块203中保存的亮度平均值删除。
行亮度值累加模块201，与检测方向选择模块200、亮度值存储模块203和阈值比较模块204连接，用于收到检测方向选择模块200发送的进行行累加消息后，将获取的图像按照预先的设定进行一行或多行像素亮度值的累加，并计算对应行像素的亮度平均值，将获取的第一帧图像的亮度平均值按顺序发送给亮度值存储模块203，将第一帧以后获取的图像的亮度平均值按顺序发送给阈值比较模块204，发送的亮度平均值可以是字符串或其他二进制整数的形式。
列亮度值累加模块202，与检测方向选择模块200、亮度值存储模块203和阈值比较模块204连接，用于收到检测方向选择模块200发送的进行列累加消息后，将获取的图像按照预先的设定进行一列或多列像素亮度值的累加，并计算对应列像素的亮度平均值，将获取的第一帧图像的亮度平均值按顺序发送给亮度值存储模块203，将第一帧以后获取的图像的亮度平均值按顺序发送给阈值比较模块204，发送的亮度平均值可以是字符串或其他二进制整数的形式，计算多列像素的亮度平均值有多种方法，比如对多列中每列像素的亮度值进行累加并计算每列像素的亮度平均值，将每列像素的亮度平均值相加后除以列数得到多列像素的亮度平均值。
比较模块21还包括亮度值存储模块203、阈值比较模块204和运动信号产生模块205。
亮度值存储模块203，与检测方向选择模块200、行亮度值累加模块201、列亮度值累加模块202和阈值比较模块204连接，用于保存行亮度值累加模块201或列亮度值累加模块202发送的亮度平均值，在收到阈值比较模块204发送的亮度平均值后，替换保存的亮度平均值。
阈值比较模块204，与行亮度值累加模块201、列亮度值累加模块202、亮度值存储模块203和运动信号产生模块205连接，用于在收到行亮度值累加模块201或列亮度值累加模块202发送的亮度平均值后，与亮度值存储模块203中保存的亮度平均值进行比较，统计在两组亮度平均值中有多少对应位置的数的差值大于预先设定的差值，将统计的数据发送给运动信号产生模块205，并向亮度值存储模块203发送行亮度值累加模块201或列亮度值累加模块202发送的亮度平均值。
运动信号产生模块205，与阈值比较模块204连接，用于将阈值比较模块204发送数据和预先设定的数据进行比较，如果阈值比较模块204发送数据大于预先设定的数据，则确定图像中存在运动目标，否则确定图像中不存在运动目标。
图3为本发明检测方向选择模块组成的结构框图。如图3所示，本发明检测方向选择模块200包括切换模块2000和删除模块2001。
切换模块2000，与行亮度值累加模块201、列亮度值累加模块202和删除模块2001连接，用于根据设定的周期，向删除模块2001发送删除消息，在收到删除模块2001发送的删除完成消息后，向亮度值累加模块201交替发送进行行或列累加消息。
删除模块2001，与亮度值存储模块203和切换模块2000连接，用于在收到切换模块2000发送的删除消息后，删除亮度值存储模块203中保存的亮度平均值，并向切换模块2000发送删除完成消息。
图4为本发明亮度值累加模块组成的结构框图。如图4所示，本发明列亮度值累加模块202包括获取模块2020和计算模块2021。
获取模块2020，与检测方向选择模块200和计算模块2021连接，用于收到图像数据后，根据检测方向选择模块200发送的进行列累加消息，获取图像中列的亮度值，并发送给计算模块2021。
计算模块2021，与亮度值存储模块202和获取模块2020连接，用于收到获取模块2010发送的列的亮度值后，计算获取的一帧图像的一列或多列像素的亮度平均值，将获取模块2020发送的第一帧图像的列像素亮度平均值按顺序发送给亮度值存储模块202，将获取模块2020发送的第一帧以后的图像的列像素亮度平均值按顺序发送给阈值比较模块203。
计算模块2021还包括第一模块20210和第二模块20211。
第一模块20210，用于对多列中每列像素的亮度值进行累加并计算每列像素的亮度平均值。
第二模块20211，用于将每列像素的亮度平均值相加后除以列数得到多列像素的亮度平均值。
图5为实现本发明方法的流程示意图。如图5所示，本发明包括下列步骤步骤500、运动目标检测装置对获取的图像进行行像素亮度值的累加，并计算对应行像素的亮度平均值。
步骤501、运动目标检测装置对相邻两帧图像对应行像素的亮度平均值进行比较。
步骤502、运动目标检测装置根据比较结果判断图像中是否存在运动目标。
步骤503、运动目标检测装置根据设定的周期判断是否进行列亮度值的累加，如果是，则执行步骤504；否则，执行步骤500。
步骤504、运动目标检测装置对获取的图像进行列像素亮度值的累加，并计算对应列像素的亮度平均值。
步骤505、运动目标检测装置对相邻两帧图像对应列像素的亮度平均值进行比较。
步骤506、运动目标检测装置根据比较结果判断图像中是否存在运动目标。
步骤507、运动目标检测装置根据设定的周期判断是否进行行亮度值的累加，如果是，则执行步骤500；否则，执行步骤504。
为了便于本领域一般技术人员理解和实现本发明，现举具体实例，进一步说明本发明的技术方案。
图6为实现本发明方法实施例的流程示意图。如图6所示，本实施例包括下列步骤步骤600、检测方向选择模块根据设定的周期，向行亮度值累加模块发送进行行累加消息，并删除亮度值存储模块中保存的字符串。
步骤601、行亮度值累加模块收到进行行累加消息后，根据预先的设定对获取的图像进行每行像素亮度值的累加，并计算出每行像素的亮度平均值。
步骤602、行亮度值累加模块将亮度平均值按照顺序以字符串的形式发送给亮度值存储模块，亮度值存储模块保存收到的字符串。
步骤603、行亮度值累加模块根据预先的设定对获取的下一帧图像进行每行像素的亮度值累加，并计算出每行像素的亮度平均值。
步骤604、行亮度值累加模块将亮度平均值按照顺序以字符串的形式发送给阈值比较模块。
步骤605、阈值比较模块在收到行亮度值累加模块发送的字符串后，与亮度值存储模块中保存的字符串进行比较，统计在两组字符串中有多少对应位置的数的差值大于预先设定的差值，将统计的数据发送给运动信号产生模块，并向亮度值存储模块发送行亮度值累加模块发送的字符串，亮度值存储模块将保存的字符串替换成收到的字符串。
步骤606、运动信号产生模块比较阈值比较模块发送数据和预先设定的数据，如果阈值比较模块发送数据大于预先设定的数据，则确定图像中存在运动目标，否则确定图像中没有运动目标。
步骤607、检测方向选择模块根据设定的周期，判断是否向列亮度值累加模块发送进行列累加消息，如果发送，则删除亮度值存储模块中保存的字符串，并执行步骤608；否则，执行步骤603。
步骤608、列亮度值累加模块收到进行列累加消息后，根据预先的设定对获取的图像进行每列像素的亮度值累加，并计算出每列像素的亮度平均值。
步骤609、列亮度值累加模块将亮度平均值按照顺序以字符串的形式发送给亮度值存储模块，亮度值存储模块保存收到的字符串。
步骤610、列亮度值累加模块根据预先的设定对获取的下一帧图像进行每列像素的亮度值累加，并计算出每列像素的亮度平均值。
步骤611、列亮度值累加模块将亮度平均值按照顺序以字符串的形式发送给阈值比较模块。
步骤612、阈值比较模块在收到列亮度值累加模块发送的字符串后，与亮度值存储模块中保存的字符串进行比较，统计在两组字符串中有多少对应位置的数的差值大于预先设定的差值，将统计的数据发送给，并向亮度值存储模块发送列亮度值累加模块发送的字符串，亮度值存储模块将保存的字符串替换成收到的字符串。
步骤613、运动信号产生模块比较阈值比较模块发送数据和预先设定的数据，如果阈值比较模块发送数据大于预先设定的数据，则确定图像中存在运动目标，否则确定图像中没有运动目标。
步骤614、检测方向选择模块根据设定的周期，判断是否向行亮度值累加模块发送进行行累加消息，如果发送，则删除亮度值存储模块中保存的字符串，并执行步骤600；否则，执行步骤610。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种检测运动目标的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤A、计算获取的一帧图像的一列或多列像素的亮度平均值；B、对相邻两帧图像对应的亮度平均值进行比较，根据比较结果判断图像中是否存在运动目标。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括A0、判断是否进行一行或多行像素亮度值的累加，如果是，则执行步骤A1，否则执行步骤A；A1、计算获取的一帧图像的一行或多行像素的亮度平均值，并执行步骤B。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A中计算多列像素亮度平均值的步骤包括对多列中每列像素的亮度值进行累加并计算每列像素的亮度平均值；将每列像素的亮度平均值相加后除以列数得到所述多列像素的亮度平均值。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A0中所述判断是否进行一行或多行像素亮度值的累加是根据预先的设定周期进行的。
5.一种运动目标检测装置，其特征在于，该装置包括累加模块，计算获取的一帧图像的一列或多列像素的亮度平均值，将亮度平均值发送给比较模块；比较模块，用于对相邻两帧图像对应的亮度平均值进行比较，根据比较结果判断图像中是否存在运动目标。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述累加模块根据设定的周期判断是否进行一行或多行亮度值的累加，如果是，则还用于，对获取的图像进行一行或多行亮度值的累加，并计算对应行亮度平均值，将亮度平均值发送给比较模块。
7.如权利要求5所述的装置，累加模块包括检测方向选择模块、行亮度值累加模块和列亮度值累加模块，其特征在于，所述检测方向选择模块，用于根据设定的周期，向行亮度值累加模块或列亮度值累加模块交替发送进行行或列累加消息，并将亮度值存储模块中保存的亮度平均值删除；所述列亮度值累加模块，用于收到检测方向选择模块发送的进行列累加消息后，计算获取的一帧图像的一列或多列像素的亮度平均值，将获取的第一帧图像的列像素亮度平均值按顺序发送给亮度值存储模块，将第一帧以后获取的图像的列像素亮度平均值按顺序发送给比较模块。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述检测方向选择模块包括切换模块，用于根据设定的周期，向删除模块发送删除消息，在收到删除模块发送的删除完成消息后，向行亮度值累加模块或列亮度值累加模块交替发送进行行或列累加消息；删除模块，用于在收到切换模块发送的删除消息后，删除亮度值存储模块中保存的亮度平均值，并向切换模块发送删除完成消息。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述列亮度值累加模块包括获取模块，用于根据检测方向选择模块发送的进行列累加消息后，获取图像中列像素的亮度值，并发送给计算模块；计算模块，用于收到获取模块发送的列的亮度值后，计算获取的一帧图像的一列或多列像素的亮度平均值，将第一帧图像的列亮度平均值按顺序发送给亮度值存储模块，将第一帧以后的图像的列亮度平均值按顺序发送给比较模块。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述的计算模块还包括第一模块，用于对多列中每列像素的亮度值进行累加并计算每列像素的亮度平均值；第二模块，用于将每列像素的亮度平均值相加后除以列数得到多列像素的亮度平均值。
全文摘要
本发明公开了一种检测运动目标的方法，该方法包括A.计算获取的一帧图像的一列或多列像素的亮度平均值；B.对相邻两帧图像对应的亮度平均值进行比较，根据比较结果判断图像中是否存在运动目标。通过本发明解决了现有技术中对于场景中运动的目标不能做出准确判断的问题。本发明同时公开了一种检测运动目标的系统。
文档编号H04N5/14GK1929550SQ20061013916
公开日2007年3月14日 申请日期2006年10月18日 优先权日2006年10月18日
发明者王浩, 付军 申请人:北京中星微电子有限公司