一種移動(dòng)物體的快速識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及移動(dòng)物體識(shí)別領(lǐng)域，更具體地，涉及一種移動(dòng)物體的快速識(shí)別方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在視頻水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，攝像機(jī)除了可以用來采集提取水位信息所需的圖片數(shù)據(jù) 以外，還可以用來識(shí)別出現(xiàn)在攝像機(jī)視角范圍內(nèi)的移動(dòng)物體，使得對(duì)河流湖泊等一些禁止 捕魚區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控成為可能。為了能對(duì)特定的視角范圍進(jìn)行24小時(shí)不斷的監(jiān)控，所使用 的攝像機(jī)能在星光（幾乎完全黑暗）條件下仍具有很好的成像效果。
[0003] 傳統(tǒng)的移動(dòng)物體掃描方法是以一張成像清晰的圖片為模版，然后對(duì)采集到的數(shù)據(jù) 圖片整幅進(jìn)行掃描。毫無疑問，對(duì)整幅圖片進(jìn)行掃描，計(jì)算量將會(huì)十分大，不能很快地識(shí)別 移動(dòng)的物體，而對(duì)于快速移動(dòng)的物體，還有可能出現(xiàn)捕捉不到的情況，不能及時(shí)解析移移動(dòng) 物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。這對(duì)于一些禁止捕魚的河流湖泊是很不利的，此外，傳統(tǒng)的掃描方法還有 一個(gè)致命的缺陷就是不能對(duì)數(shù)據(jù)圖像中的干擾噪聲進(jìn)行很好的處理，容易把一些類似于移 動(dòng)物體的噪聲識(shí)別成移動(dòng)物體，出現(xiàn)誤判。
[0004] 已知對(duì)于視角固定的攝像機(jī)而言，噪聲干擾一般會(huì)出現(xiàn)在特定的區(qū)域?，F(xiàn)有的干 擾噪聲處理方法是直接屏蔽圖像中某個(gè)規(guī)則的區(qū)域。采用這種方式存在兩個(gè)問題，當(dāng)屏蔽 的區(qū)域太小，則有些噪聲仍會(huì)留下，仍有可能出現(xiàn)誤判的情況；當(dāng)屏蔽的區(qū)域太大，則有可 能將移動(dòng)物體的信息也屏蔽了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服傳統(tǒng)移動(dòng)物體識(shí)別方法存在的不足，本發(fā)明提出一種移動(dòng)物體的快速識(shí) 別方法，該方法是基于網(wǎng)格掃描的移動(dòng)物體快速識(shí)別方法，不僅能很好的克服各種噪聲所 引起的誤判，而且對(duì)于快速移動(dòng)的物體，能及時(shí)準(zhǔn)確地確定移移動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0007] -種移動(dòng)物體的快速識(shí)別方法，包括以下步驟：
[0008] 構(gòu)建參考圖片庫：在不同的時(shí)間段獲取對(duì)應(yīng)的參考圖片，并根據(jù)所要識(shí)別的移動(dòng) 物體的大小，確定圖片的掃描線條數(shù)，并確定掃描網(wǎng)格的大小，對(duì)參考圖片進(jìn)行網(wǎng)格劃分；
[0009] 移動(dòng)物體的識(shí)別：實(shí)時(shí)采集對(duì)應(yīng)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)圖像，根據(jù)掃描網(wǎng)格的大小對(duì)數(shù)據(jù)圖 像進(jìn)行劃分，再根據(jù)噪聲的形狀確定已被噪聲覆蓋的網(wǎng)格并屏蔽；
[0010] 將噪聲屏蔽后的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖像與對(duì)應(yīng)時(shí)間段的參考圖片進(jìn)行分析比較，確定變化 的線段，根據(jù)變化的線段確定變化的網(wǎng)格，再根據(jù)變化的網(wǎng)格確定空間的連續(xù)性，最后根據(jù) 空間的連續(xù)性提取出移動(dòng)物體的軌跡。
[0011] 本發(fā)明根據(jù)所要識(shí)別的移動(dòng)物體的大小，確定圖片的掃描線條數(shù)，以此確定掃描 網(wǎng)格的大小，繼而再根據(jù)噪聲的形狀確定已被噪聲覆蓋的網(wǎng)格并屏蔽。本發(fā)明通過網(wǎng)格將 圖片細(xì)化的方式，能很好地根據(jù)噪聲的形狀確定合適的屏蔽區(qū)域。其次本發(fā)明在計(jì)算過程 中，只對(duì)線段的像素進(jìn)行計(jì)算，此時(shí)CPU的計(jì)算量是非常小的，使高速的處理分析成為可 能。提取與變化線段接觸的網(wǎng)格對(duì)象，比較分析數(shù)據(jù)圖像和參考圖像共同網(wǎng)格的亮度變化， 以確定在單元格中的圖像變化。因?yàn)橛?jì)算對(duì)象被限制在與變化線接觸的網(wǎng)格，CPU的計(jì)算 量可以被有效地降低，從而大大提高動(dòng)體識(shí)別的速度。
[0012] 優(yōu)選的，所述將噪聲屏蔽的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖像與對(duì)應(yīng)時(shí)間段的參考圖片進(jìn)行分析比 較，確定變化的線段的具體方式為：分析比較實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖像與對(duì)應(yīng)參考圖像，檢測(cè)共同線段 部分，分別獲取待分析的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖像的標(biāo)準(zhǔn)偏差和對(duì)應(yīng)參考圖像的標(biāo)準(zhǔn)偏差，獲取標(biāo)準(zhǔn) 偏差比，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)偏差比大于所設(shè)定的偏差比閾值時(shí)，則對(duì)應(yīng)的線段為變換線段；其中標(biāo)準(zhǔn)偏 差比=實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖像的標(biāo)準(zhǔn)偏差/對(duì)應(yīng)參考圖像的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0013] 其中標(biāo)準(zhǔn)偏差為通常意義上的標(biāo)準(zhǔn)差
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種移動(dòng)物體的快速識(shí)別方法，其特征在于，包括以下步驟： 構(gòu)建參考圖片庫：在不同的時(shí)間段獲取對(duì)應(yīng)的參考圖片，并根據(jù)所要識(shí)別的移動(dòng)物體 的大小，確定圖片的掃描線條數(shù)，并確定掃描網(wǎng)格的大小，對(duì)參考圖片進(jìn)行網(wǎng)格劃分； 移動(dòng)物體的識(shí)別：實(shí)時(shí)采集對(duì)應(yīng)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)圖像，根據(jù)掃描網(wǎng)格的大小對(duì)數(shù)據(jù)圖像進(jìn) 行劃分，再根據(jù)噪聲的形狀確定已被噪聲覆蓋的網(wǎng)格并屏蔽； 將噪聲屏蔽后的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖像與對(duì)應(yīng)時(shí)間段的參考圖片進(jìn)行分析比較，確定變化的線 段，根據(jù)變化的線段確定變化的網(wǎng)格，再根據(jù)變化的網(wǎng)格確定空間的連續(xù)性，最后根據(jù)空間 的連續(xù)性提取出移動(dòng)物體的軌跡。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)物體的快速識(shí)別方法，其特征在于，所述將噪聲屏蔽的 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖像與對(duì)應(yīng)時(shí)間段的參考圖片進(jìn)行分析比較，確定變化的線段的具體方式為：分 析比較實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖像與對(duì)應(yīng)參考圖像，檢測(cè)共同線段部分，分別獲取待分析的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖 像的標(biāo)準(zhǔn)偏差和對(duì)應(yīng)參考圖像的標(biāo)準(zhǔn)偏差，獲取標(biāo)準(zhǔn)偏差比，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)偏差比大于所設(shè)定的 偏差比閾值時(shí)，則對(duì)應(yīng)的線段為變換線段；其中標(biāo)準(zhǔn)偏差比=實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖像的標(biāo)準(zhǔn)偏差/ 對(duì)應(yīng)參考圖像的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動(dòng)物體的快速識(shí)別方法，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)偏差比閾 值的大小要保證其應(yīng)用到整個(gè)圖像范圍時(shí)，在亮度變化小時(shí)也能對(duì)所提取的運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行 判斷。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的移動(dòng)物體的快速識(shí)別方法，其特征在于，所述變化網(wǎng)格是 由與變化的線段相接的網(wǎng)格內(nèi)的相關(guān)系數(shù)及平均亮度之差確定的：當(dāng)待分析的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖 像和對(duì)應(yīng)參考圖像的公共網(wǎng)格灰度的相關(guān)系數(shù)小于或等于設(shè)定的相關(guān)系數(shù)閾值時(shí)，則對(duì)應(yīng) 的網(wǎng)格為變化網(wǎng)格； 當(dāng)不能通過相關(guān)系數(shù)確定變換網(wǎng)格時(shí)，則利用公共網(wǎng)格的平均亮度進(jìn)行分析時(shí)，待分 析的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖像的平均亮度與對(duì)應(yīng)參考圖像的平均亮度之差小于設(shè)定的閾值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動(dòng)物體的快速識(shí)別方法，其特征在于，所述根據(jù)變化的網(wǎng) 格確定空間的連續(xù)性的具體方式為：分析變化的網(wǎng)格，參照預(yù)定的目標(biāo)移動(dòng)物體的閾值大 小來確定空間的連續(xù)性。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種移動(dòng)物體的快速識(shí)別方法，在不同的時(shí)間段獲取對(duì)應(yīng)的參考圖片，根據(jù)所要識(shí)別的移動(dòng)物體的大小，確定圖片的掃描線條數(shù)，確定掃描網(wǎng)格的大小，對(duì)參考圖片進(jìn)行網(wǎng)格劃分；實(shí)時(shí)采集對(duì)應(yīng)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)圖像，根據(jù)掃描網(wǎng)格的大小對(duì)數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行劃分，再根據(jù)噪聲的形狀確定已被噪聲覆蓋的網(wǎng)格并屏蔽；將噪聲屏蔽后的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖像與對(duì)應(yīng)時(shí)間段的參考圖片進(jìn)行分析比較，確定變化的線段，根據(jù)變化的線段確定變化的網(wǎng)格，根據(jù)變化的網(wǎng)格確定空間的連續(xù)性，根據(jù)空間的連續(xù)性提取出移動(dòng)物體的軌跡。本發(fā)明通過對(duì)圖片先進(jìn)行網(wǎng)格分割，既能根據(jù)實(shí)際的噪聲形狀確定屏蔽區(qū)域，又能大大減小動(dòng)體識(shí)別中的計(jì)算量，從而可及時(shí)準(zhǔn)確地提供移動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)軌跡信息。
【IPC分類】G06T7-20, G06K9-00
【公開號(hào)】CN104820818
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410836491
【發(fā)明人】范海生
【申請(qǐng)人】廣東中科遙感技術(shù)有限公司, 天津中科遙感信息技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日