一种非静态背景下运动区域快速定位的智能装置

摘要

本发明公开了一种非静态背景下运动区域快速定位的智能装置，包括一视频输入设备、一视觉识别系统PC主机、一输入设备和一输出设备。为了高效率高精度地进行非静态背景下运动区域快速定位，该系统在训练阶段将监测背景区域划分为静态范围和动态范围两种类型，并对监测背景的动态范围像素建立空间位置与颜色灰度模型。在检测阶段，将运动区域前景像素初检结果与动态区域像素空间位置与颜色灰度模型进行匹配，剔除动态背景造成的虚假运动区域，并实时反馈更新动态区域空间位置和颜色灰度模型参数、差分运动阈值参数，以适应背景的动态随机变化。该系统结构简单、高实时高精度，有效地实现了非静态背景下运动区域快速定位功能。

主权项

一种非静态背景下运动区域快速定位的智能装置，包括：一视频输入设备，用于获得视频数据；一视觉识别系统，核心是具备Intel CPU处理器和DDR内存的PC电脑设备，用于识别与处理视频输入系统获得的视频数据；一电脑输入设备，用于输入用于控制视觉识别系统的指令；一电脑输出设备，用于输出视觉识别系统识别处理后的视频数据；为进行非静态背景下运动区域快速准确定位，所述的视觉识别系统执行以下步骤：(1)根据输入的视频序列，将监测背景区域划分为静态范围和动态范围两种类型，并对监测背景的动态范围像素建立空间位置与颜色灰度模型，计算并记录像素空间位置和颜色灰度模型参数，并在静态范围计算噪声自适应的差分运动阈值参数；所述的步骤(1)中的对监测背景的动态范围像素建立空间位置与颜色灰度模型的方法如下：为了提高对动态背景的适应性，在训练阶段对监测背景的动态范围像素进行动态区域空间位置和颜色灰度建模；根据动态区域统计结果，生成动态区域像素的空间位置二值图，白色为动态区域，黑色为稳定区域，空间位置被记录在一个二维矩阵G[P][Q]中：$G\left[i\right]\left[j\right]=\left\{\begin{array}{cc}1,& H_{i,j}\in VR\\ 0,& H_{i,j}\in SR\end{array}\right.$其中P、Q分别表示监控图像的水平与垂直分辨率，VR是监控背景中动态范围的缩写，SR是监控背景中静态范围的缩写，并对空间位置二值图中动态区域像素的颜色灰度进行混合高斯建模，参数为均值与均方差；(2)结合差分运动阈值参数，进行差分运动区域侦测；(3)将运动区域前景像素初检结果与动态区域像素空间位置与颜色灰度模型进行匹配，剔除动态背景造成的虚假运动区域，并实时反馈更新动态区域空间位置和颜色灰度模型参数、差分运动阈值参数，以适应背景的动态随机变化；所述的步骤(3)中剔除动态背景造成的虚假运动区域的方法如下：根据运动目标前景像素初检结果，在检测阶段将前景像素的空间位置与训练阶段得到的动态区域空间位置二值图进行邻域度量欧式距离，获得相邻的动态区域像素，并与其颜色灰度模型进行匹配，剔除动态背景造成的虚假动目标，颜色灰度模型为混合高斯模型，参数为均值与均方差；(4)通过输出设备输出运动区域检测结果。