一种电动轮椅运动下的单运动目标实时检测方法

摘要

本发明涉及一种电动轮椅运动下的单运动目标实时检测方法。本发明先通过固定在电动轮椅上的视觉采集装置采集运动目标视频序列；再取视频序列中的连续三帧图像，并根据电动轮椅的运动状态，结合相位相关和Fourier-Mellin变换配准首尾帧相对于中间帧的缩放和平移量；然后通过连续三帧配准图像差分相乘检测出运动区域轮廓；接着结合形态学腐蚀、膨胀操作和投影法生成前景和背景标记模板；再根据前景和背景标记模板，通过分层投影法提取出前景和背景标记；最后根据重构的梯度图像，用分水岭分割出完整的运动区域。本发明适用于运动状态下的电动轮椅，同时对光照具有较好的鲁棒性，能够快速准确完整地检测出运动目标。

主权项

一种电动轮椅运动下的单运动目标实时检测方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤(1) 运动目标视频序列获取：通过固定在电动轮椅上的光学镜头或CMOS图像传感器组件获取；步骤(2) 图像缩放和平移配准：取步骤(1)中视觉信号的连续三帧序列图像，并根据电动轮椅的运动状态，结合相位相关和Fourier‑Mellin变换将其中的首尾两帧相对于中间帧进行平移和缩放配准；步骤(3) 差分相乘运动区域轮廓检测：对步骤(2)配准后的三帧图像进行差分相乘，检测出运动区域轮廓；步骤(4) 前景和背景标记模版的生成：对步骤(3)检测出的运动目标轮廓图像分别进行形态学膨胀和腐蚀操作，再用投影法分别得到运动区域轮廓的外接矩形区域，生成前景和背景标记模板；步骤(5) 前景和背景标记的提取：根据步骤(4)得到的前景和背景标记模版，分别利用分层投影法提取出前景和背景标记；步骤(6) 分水岭运动目标分割：将步骤(5)提取的前景和背景标记进行“并”操作得到标记掩膜，再用强制最小技术重构梯度图像，并利用标记约束分水岭算法分割出完整的运动区域。