背景图像的重建装置、方法以及监控设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种背景图像的重建装置、方法以及监控设备。所述重建方法包括：将拍摄区域的视频进行时间轴上的平均处理以生成多个平均帧；将每个平均帧划分为多个第1块；为每个第1块分别确定背景像素值并获得多个暂态背景图像帧；将每个暂态背景图像帧划分为多个第2块；为每个第2块分别确定背景像素值并获得稳态背景图像帧。由此，不但可以快速准确地累积到背景图像重建所需的样本，满足多种场景下的实际应用需求；而且可以很好地去除噪声，并大大减少鬼影现象发生的几率。

Background image reconstruction apparatus, method, and monitoring apparatus

The embodiment of the invention provides a background image reconstruction device, a method and a monitoring device. Including the reconstruction method: video capture area average processing time on the axis to generate a plurality of average frames; each average frame is divided into a plurality of first blocks; for each of the first blocks respectively determine the background pixel values and obtain multiple transient background image frames; each transient background image frame into a plurality of a $second; for each of the second blocks respectively determine the background pixel values and obtain stable background image frame. Thus, not only can accurately and rapidly accumulated to the background image reconstruction of samples required, meet the needs of the practical application of a variety of scenarios; and it is good to remove noise, and greatly reduce the probability of ghosting phenomenon.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及图像处理领域，尤其涉及一种背景图像的重建装置、方法以及监控设备。
技术介绍
随着社会发展和科技的进步，监控早已成为社会不可或缺的一部分。监控在社会安全、交通管理、智能城市等各方各面扮演着越来越重要的角色。对于视频监控而言，图像的建模具有非常重要的作用，好的图像建模方法对于视频监控的正确性起着近乎决定性的作用。现有主流的图像建模方法有高斯建模，VIPE建模等，这些算法主要针对前景物体的检出，能够非常有效地检测出前景运动物体，因此目前被广泛应用。另一方面，对于监控领域某些应用，例如遗弃物检测、违章停车检测等，前景物体并不是关注重点。在这些场景下需要找出背景之间的差别，也就是说背景图像才是关注重点。这种情况下，当然可以仍然使用高斯建模等方法进行适当修改后得到背景图像，不过算法复杂度较高而且效果有可能不够好。对于只关心背景图像重建的应用，可以采用时间序列像素中值法或者像素平均法等。具体地，对于背景图像中每一个像素而言，只需累积一系列连续视频图像中相对应的相同位置的一系列像素点，并进行中值运算或者像素累加平均运算就可以得到该背景图像的相应像素的值。例如，对于分辨率720*576的视频流可以取连续1000帧，这样背景图像的分辨率也是720*576共414720个像素点，每个背景像素计算的样本值为1000个，对这1000个像素值进行中值运算或者平均运算得到每个像素的背景像素值。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
但是，专利技术人发现，对于采用时间序列像素中值法或者像素平均法等进行背景图像重建而言，这种方法是基于在视频码流中任一个像素点绝大部分时间是背景像素的理论设立的；并且随着样本点数的增多，中值运算的运算量呈几何倍增长。因此，目前背景图像重建的方法存在如下局限性：视频流中绝大部分时间必须为不包含任何运动的背景图像，并且每个像素的样本值不能太多。由此，导致了目前背景图像重建的方法在很多场景下难以满足实际应用。本专利技术实施例提供了一种背景图像的重建装置、方法以及监控设备，通过基于块运动检测的方法，可以在多种实际场景下快速有效地建立正确的背景图像。根据本专利技术实施例的第一个方面，提供一种背景图像的重建装置，包括：平均帧获取单元，将拍摄区域的视频进行时间轴上的平均处理，以生成用于背景图像重建的多个平均帧；第1块划分单元，根据预定的第1分块信息将所述平均帧划分为多个第1块；暂态帧获取单元，为每个所述第1块分别确定背景像素值并获得所述拍摄区域的多个暂态背景图像帧；第2块划分单元，根据预定的第2分块信息将所述暂态背景图像帧划分为多个第2块；稳态帧获取单元，为每个所述第2块分别确定背景像素值并获得所述拍摄区域的稳态背景图像帧。根据本专利技术实施例的第二个方面，提供一种背景图像的重建方法，包括：将拍摄区域的视频进行时间轴上的平均处理，以生成用于背景图像重建的多个平均帧；根据预定的第1分块信息将所述平均帧划分为多个第1块；为每个所述第1块分别确定背景像素值并获得所述拍摄区域的多个暂态背景图像帧；根据预定的第2分块信息将所述暂态背景图像帧划分为多个第2块；以及为每个所述第2块分别确定背景像素值并获得所述拍摄区域的稳态背景图像帧。根据本专利技术实施例的第三个方面，提供一种监控设备，所述监控设备包括如上所述的背景图像的重建装置。本专利技术实施例的有益效果在于：将拍摄区域的视频进行时间轴上的平均处理以生成多个平均帧；基于平均帧的分块获得所述拍摄区域的多个暂态背景图像帧；并基于暂态背景图像帧的分块获得所述拍摄区域的稳态背景图像帧。由此，不但可以快速准确地累积到背景图像重建的所需样本，满足多种场景下的实际应用需求；而且可以很好地去除噪声，并大大减少鬼影发生的几率。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术实施例的特定实施方式，指明了本专利技术实施例的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是本专利技术实施例1的背景图像的重建方法的一流程图；图2是本专利技术实施例1的单位视频的一示例图；图3是本专利技术实施例1的平均帧的一示例图；图4是本专利技术实施例1的平均帧的另一示例图；图5是本专利技术实施例1的第1累积信息图像的一示例图；图6是本专利技术实施例1的暂态背景图像的重建方法的一流程图；图7是本专利技术实施例1的暂态背景图像帧的一示意图；图8是本专利技术实施例1的暂态背景图像帧的另一示意图；图9是本专利技术实施例1的暂态背景图像帧的另一示意图；图10是本专利技术实施例1的稳态背景图像的重建方法的一流程图；图11是本专利技术实施例1的稳态背景图像的一示意图；图12是本专利技术实施例2的背景图像的重建装置的一构成示意图；图13是本专利技术实施例2的暂态帧获取单元的一构成示意图；图14是本专利技术实施例2的第1累积图像获取单元的一构成示意图；图15是本专利技术实施例2的第1块状态确定单元的一构成示意图；图16是本专利技术实施例2的稳态帧获取单元的一构成示意图；图17是本专利技术实施例2的第2累积图像获取单元的一构成示意图；图18是本专利技术实施例2的第2块状态确定单元的一构成示意图；图19是本专利技术实施例3的监控设备一构成示意图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本专利技术实施例的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本专利技术的特定实施方式，其表明了其中可以采用本专利技术实施例的原则的部分实施方式，应了解的是，本专利技术不限于所描述的实施方式，相反，本专利技术实施例包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。实施例1本专利技术实施例提供一种背景图像的重建方法，图1是本专利技术实施例的背景图像的重建方法的一流程图。如图1所示，所述方法包括：步骤101，将拍摄区域的视频进行时间轴上的平均处理，以生成用于背景图像重建的多个平均帧；步骤102，根据预定的第1分块信息将所述平均帧划分为多个第1块；步骤103，为每个所述第1块分别确定背景像素值，并获得所述拍摄区域的多个暂态背景图像帧；步骤104，根据预定的第2分块信息将所述暂态背景图像帧划分为多个第2块；步骤105，为每个所述第2块分别确定背景像素值，并获得所述拍摄区域的稳态背景图像帧。在本实施例中，拍摄区域是指进行视频监控的区域，例如对地铁车站进行监控的某一区域。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背景图像的重建装置，其特征在于，所述重建装置包括：平均帧获取单元，其将拍摄区域的视频进行时间轴上的平均处理，以生成用于背景图像重建的多个平均帧；第1块划分单元，其根据预定的第1分块信息将所述平均帧划分为多个第1块；暂态帧获取单元，其为每个所述第1块分别确定背景像素值并获得所述拍摄区域的多个暂态背景图像帧；第2块划分单元，其根据预定的第2分块信息将所述暂态背景图像帧划分为多个第2块；稳态帧获取单元，其为每个所述第2块分别确定背景像素值并获得所述拍摄区域的稳态背景图像帧。

【技术特征摘要】
1.一种背景图像的重建装置，其特征在于，所述重建装置包括：平均帧获取单元，其将拍摄区域的视频进行时间轴上的平均处理，以生成用于背景图像重建的多个平均帧；第1块划分单元，其根据预定的第1分块信息将所述平均帧划分为多个第1块；暂态帧获取单元，其为每个所述第1块分别确定背景像素值并获得所述拍摄区域的多个暂态背景图像帧；第2块划分单元，其根据预定的第2分块信息将所述暂态背景图像帧划分为多个第2块；稳态帧获取单元，其为每个所述第2块分别确定背景像素值并获得所述拍摄区域的稳态背景图像帧。2.根据权利要求1所述的重建装置，其中，所述暂态帧获取单元包括：第1累积图像获取单元，其基于所述多个平均帧获得所述视频在持续时间内的第1累积信息图像；其中所述第1累积信息图像根据所述第1分块信息被划分为多个所述第1块；第1块状态确定单元，其确定所述第1累积信息图像中的静止块以及非静止块；所述静止块在所述多个平均帧中不包含运动信息，所述非静止块在所述多个平均帧中包含运动信息；背景样本获得单元，其将所述静止块在所述多个平均帧中的像素值作为背景像素样本；以及背景像素值计算单元，其根据获得的背景像素样本计算所述拍摄区域对应的各个背景像素值，以获得所述暂态背景图像帧。3.根据权利要求2所述的重建装置，其中，所述第1累积图像获取单元包括：第1差分单元，其对所述多个平均帧进行差分处理；第1二值化处理单元，其将进行差分处理后的图像进行二值化处理，得到多个处理后的二值化图像；以及第1或运算单元，将多个所述二值化图像进行或运算以获得所述第1累积信息图像。4.根据权利要求3所述的重建装置，其中，所述第1块状态确定单元包括：第1判断单元，其对于所述第1累积信息图像中的每个第1块，判断所述第1块中是否存在非零值；以及静止块确定单元，其在所述第1块中存在非零值的情况下确定所述第1块为包含运动信息的非静止块；在所述第1块不存在非零值的情况下确定所述第1块为不包含运动信息的静止块。5.根据权利要求1所述的重建装置，其中，所述第2块的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国成，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP