一种利用辅助规则纹理的乘客目标图像和背景分离方法

摘要

本发明涉及一种利用辅助规则纹理的乘客目标图像和背景分离方法，包含以下步骤：接收一幅新采集的数字图像；检测是否接收成功，若为是，则进行图像预处理；检测是否处理成功，若为是，则进行图像边缘检测；检测是否检测成功，若为是，则进行直线检测；检测是否检测成功，若为是，则进行被遮挡的直线段定位；检测是否处理成功，若为是，则进行人体图像区域提取；检测是否检测成功，若为是，则进行输出人体图像区域。与现有技术相比，本发明方法在外界工作环境极其复杂，人体上下车的行为和姿态千差万别等复杂情况下，较好的解决了人体目标图像和背景图象的分离问题。

主权项

1.一种利用辅助规则纹理的乘客目标图像和背景分离方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)接收一幅新采集的数字图像；(2)检测是否接收成功，若检测结果为否，则返回步骤(1)；(3)若步骤(2)中检测的结果为是，则进行图像预处理；所述的图像预处理包括以下步骤：1)图像色度空间变换，将RGB色度空间中的图像变换为YUV色度空间中的图像；2)图像滤波，采用3×3大小的模板进行中值滤波，然后采用3×3大小的模板完成开启运算，再采用3×3大小的模板完成闭合运算；(4)检测是否处理成功，若检测结果为否，则返回步骤(1)；(5)若步骤(4)中检测的结果为是，则进行图像边缘检测；所述的图像边缘检测包括以下步骤：1)采用Sobel或Gaussian梯度算子计算图像的梯度；2)统计图像的梯度直方图；3)检测梯度直方图的最高峰值；4)对任何非峰值点，采用“均值偏移”算法进行运算，找到大于峰值且第一个不偏移到最高峰值的梯度值，以此梯度值为小阈值LowThreshold，则大阈值HighThreshold＝2*LowThreshold；5)梯度图像三值化，规则为：如果G(i，j)＜LowThreshold，T(i，j)＝0，如果G(i，j)＞HighThreshold，T(i，j)＝2，否则T(i，j)＝1；G(i，j)，T(i，j)表示坐标是(i，j)的像素点的值为G(i，j)，T(i，j)；其中i表示横坐标的值，j表示纵坐标的值；6)对所有T(i，j)的值不是0的点进行非极大值抑制，所有非极大值抑制成功的像素点，其T(i，j)值重新置0；7)对所有T(i，j)值为2的点，进行连通性分析，消除所有长度短于预先给定值Length的边缘；8)边缘连接，如果某T(i，j)值为1的点和T(i，j)值为2的边缘段连通，则修改T(i，j)的值为2，否则将其值修改为0；9)输出边缘检测结果；(6)检测是否检测成功，若检测结果为否，则返回步骤(1)；(7)若步骤(6)中检测的结果为是，则进行直线检测；所述的直线检测采用哈夫变换方法检测直线，获得每一条直线的描述方程y＝k(i)x+b(i)(i＝0，1，...N)，其中k(i)是第i条直线Li的斜率，b(i)是第i条直线Li的截距；N为描述图像中所有边缘段的直线方程数；(8)检测是否检测成功，若检测结果为否，则返回步骤(1)；(9)若步骤(8)中检测的结果为是，则进行被遮挡的直线段定位；所述的被遮挡的直线段定位包括以下步骤：1)对拟合好的每一条直线Li，求出在图像空间中的所有坐标点，方法为：如果k(i)≤1，对所有x，从0开始每次增长1，直到x增长到图像的宽度值为止，采用方程y＝k(i)x+b(i)，求出对应的y值并取整，否则，对所有y，从0开始每次增长1，直到y增长到图像的高度值为止，采用方程$x=\frac{y-b\left(i\right)}{k\left(i\right)}$求出对应的x值并取整，2)对直线Li上的每个点P_i(x_k，y_k)，在以该点为圆心，以r为半径的圆形区域内，查找是否存在图像边缘检测中检测到的边缘点，如果查找到边缘点，而该点赋予标记1，否则赋予标记0，其中r是预先指定的值，取3；3)在给定的直线上，采用长度为5的线结构元素对标记1进行形态学闭合运算；4)线标记连通性分析，对提取的标记为0的所有连通元，均确定为被遮挡的直线段；(10)检测是否处理成功，若检测结果为否，则返回步骤(1)；(11)若步骤(10)中检测的结果为是，则进行人体图像区域提取；所述的人体图像区域提取包括以下步骤：1)连通性分析，将所有相邻的被遮挡的直线聚类在一起形成一个连通元；2)计算连通元k的最小外接矩形(k＝0，1，...，N)，求得的矩形宽度、高度和面积依次记为W(k)、H(k)和A(k)；3)连通元宽度高度和面积校验，对连通元k，如果W(k)≤W或者H(k)≤H或者A(k)≤A，则认为此连通元不是候选的人体图像区域，其中W、H和A为预先设定的值，根据摄像机距离汽车踏板高度的不同，取W为图像宽度的H为图像高度的A为图像面积的4)将通过宽度、高度和面积验证的连通元最小外接矩形的宽和高全部归一化，并计算归一化的连通元图像；5)计算归一化矩形中人体区域与标准人体模板区域之间的相关系数C；6)如果相关系数C大于Threshold，则认为是人体区域，否则不是人体区域，其中Threshold是预先指定的值，取为0.7；(12)检测是否检测成功，若检测结果为否，则返回步骤(1)；(13)若步骤(12)中检测的结果为是，则进行输出人体图像区域。