发明名称 视频运动阴影检测方法
摘要 本发明涉及一种视频运动阴影检测方法。它是根据小波变换在时域和频域均具有局部化特征,抑制干扰,提取局部信息;基于背景差分,利用小波多尺度特征,对差分图像进行小波多尺度变换;根据运动前景对象具有高的幅度变化,以及阴影区域饱和度变化明显,提取视频图像中运动阴影。本发明方法不需要有关场景、目标的三维几何结构和光源等信息,可在多种条件下,实现视频运动阴影检测。
申请公布号 CN101216893B 申请公布日期 2010.06.02
申请号 CN200810032396.2 申请日期 2008.01.08
申请人 上海大学 发明人 管业鹏
分类号 G06K9/46(2006.01)I;G06K9/52(2006.01)I;G06T7/00(2006.01)I 主分类号 G06K9/46(2006.01)I
代理机构 上海上大专利事务所(普通合伙) 31205 代理人 何文欣
主权项 1.一种视频运动阴影检测方法,其特征在于利用小波多尺度特征,对差分图像进行小波多尺度变换;根据运动前景对象具有高的幅度变化,以及阴影区域饱和度变化明显,根据小波变换在时域和频域具有局部化特征,抑制干扰,提取局部信息;基于背景差分,提取视频图像中运动阴影;具体步骤如下:(1)彩色空间转换,计算饱和度值S:由RGB彩色空间的红R、绿G、蓝B三分量确定HSV色彩空间的饱和度值S:<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><mi>S</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><mn>3</mn><mfrac><mrow><mi>min</mi><mrow><mo>(</mo><mi>R</mi><mo>,</mo><mi>G</mi><mo>,</mo><mi>B</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><mo>(</mo><mi>R</mi><mo>+</mo><mi>G</mi><mo>+</mo><mi>B</mi><mo>)</mo></mrow></mfrac></mrow></math>]]></maths>(2)背景差分:当前帧图像f<sub>1</sub>(x,y)强度值I<sub>1</sub>(x,y)与背景图像f<sub>2</sub>(x,y)强度值I<sub>2</sub>(x,y)相减,得到强度值差分图像D(x,y),以及当前帧图像f<sub>1</sub>(x,y)饱和度值S<sub>1</sub>(x,y)与背景图像f<sub>2</sub>(x,y)饱和度值S<sub>2</sub>(x,y)相减,得到饱和度差分图像S(x,y):D(x,y)=I<sub>1</sub>(x,y)-I<sub>2</sub>(x,y)S(x,y)=S<sub>1</sub>(x,y)-S<sub>2</sub>(x,y);(3)差分图像多尺度小波变换:对强度值差分图像D(x,y)和饱和度差分图像S(x,y)分别进行多尺度小波变换:<maths num="0002"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>E</mi><mi>D</mi></msub><mo>=</mo><msqrt><msup><mrow><mo>(</mo><mi>D</mi><mo>&CircleTimes;</mo><mi>h</mi><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mi>D</mi><mo>&CircleTimes;</mo><mi>v</mi><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></msqrt></mrow></math>]]></maths><maths num="0003"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>E</mi><mi>S</mi></msub><mo>=</mo><msqrt><msup><mrow><mo>(</mo><mi>S</mi><mo>&CircleTimes;</mo><mi>h</mi><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mi>S</mi><mo>&CircleTimes;</mo><mi>v</mi><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></msqrt></mrow></math>]]></maths>其中,h,v分别为水平、垂直方向上的滤波算子,<img file="F2008100323962C00014.GIF" wi="37" he="36" />为卷积;(4)运动阴影区域确定:确定强度值差分图像D(x,y)多尺度小波变换E<sub>D</sub>的阈值T<sub>D</sub>,及饱和度值差分图像S(x,y)多尺度小波变换E<sub>S</sub>的阈值T<sub>S</sub>,将满足下式的所有像素组成的区域,确定为视频运动阴影区域:R=XOR(R<sub>1</sub>,R<sub>1</sub>∩R<sub>2</sub>)其中,R<sub>1</sub>=E<sub>D</sub>≥T<sub>D</sub>,R<sub>2</sub>=E<sub>S</sub>≥T<sub>S</sub>,∩为“逻辑与”操作符,XOR为“逻辑异或”操作符。
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