一種基于編程模型的快速運動目標檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種可提高分析效率的基于編程模型的快速運動目標檢測方法，包括如下步驟：1)按照設定的時間間隔對待處理的視頻進行提取，獲得與該視頻相對應的圖像幀序列；2)對得到的圖像幀序列按照前后兩幀為一組進行數據拆分，同時對拆分后得到的每一數據片進行差分二值化處理，得到二值化數據片；3)在步驟2)得到的二值化數據片中，同時對時序上的第一至倒數第二個二值化數據片進行“邏輯與”處理，具體過程為：將每個二值化數據片與在時序上緊隨其后的二值化數據片進行“邏輯與”，得到相應的圖像；4)將經過步驟3)處理得到的圖像按照時間順序合并，得到檢測出快速運動目標的視頻輸出。本發明所述的方法尤其適用于智能視頻監控系統中。
【專利說明】一種基于編程模型的快速運動目標檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于圖像處理領域，具體涉及一種基于MapReduce編程模型的快速運動目 標檢測方法。
【背景技術】
[0002] 運動目標檢測是智能視頻監控系統的一個重要組成部分，也是計算機視覺研究的 熱點之一，作為運動目標行為識別的前提為監控分析提供對象。幀間差分法是運動目標檢 測基本的方法之一，將視頻理解為圖像序列，對兩兩相鄰幀進行差分來獲得運動目標的輪 廓。這種方法能很好地適用于存在多個運動目標和攝像機移動的情況，對光線等場景變化 不敏感，能適應各種動態環境，并且實現邏輯簡單，穩定性較好。差分處理的前后幀并不一 定是連續時序的視頻圖像，通過設置固定時間間隔來選取進行差分處理的幀。對于運動過 快的檢測目標，如果時間間隔設置過大，同一目標在前后兩幀中沒有重疊，會被檢測為兩個 獨立的目標，但是，設置過小的時間間隔又會導致需要處理的圖像幀數量大增。目前，大多 數幀間差分法是以串行處理圖像幀的方式進行分析的，幀數增加勢必加大計算量，影響效 率。
[0003] 目前，解決上述快速目標檢測問題的方法大致分為兩種：一種是在可以容忍的范 圍內最大程度增大時間間隔，但依然無法避免對運動速度過快的目標檢測的失誤，而且檢 測失誤對后續監控處理造成的損失是無法預計的；另一種是單方面提高計算機硬件配置， 來迎合計算量不斷增加的需要。但隨著監控視頻畫質的不斷提高計算量也會不斷提高，無 限制地擴展硬件配置去滿足計算需要是不現實的。
[0004] 所以，有必要提出一種新的技術方案，在有限硬件配置的情況下提高快速運動目 標檢測的分析效率。
[0005] 此外，本發明適用于采用大規模數據集的并行運算的MapReduce編程模型，所謂 的MapReduce編程模型分為Map (映射）和Reduce (化簡）兩部分，映射過程是指將一組鍵 值對映射成一組新的鍵值對，化簡過程用于保證所有映射的鍵值對中每一個共享相同的鍵 組，對映射函數和化簡函數進行邏輯定義，即可實現在分布式系統上的并行計算。
【發明內容】
[0006] 本發明所要解決的技術問題是：提供一種基于編程模型的快速運動目標檢測方 法，以實現在有限硬件環境下提高該運動目標檢測方法的分析效率，適應圖像幀頻不斷提 高的實際需要。
[0007] 為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種基于編程模型的快速運動 目標檢測方法，包括如下步驟：
[0008] 1)按照設定的時間間隔對待處理的視頻進行分割提取，獲得與該視頻相對應的圖 像幀序列；
[0009] 2)對得到的圖像幀序列按照前后兩幀為一組進行數據拆分（分組），同時對拆分 后得到的每一數據片進行差分二值化處理，得到二值化數據片；
[0010] 3)在步驟2)得到的二值化數據片中，同時對時序上的第一至倒數第二個二值化 數據片進行"邏輯與"處理，具體過程為：將每個二值化數據片與在時序上緊隨其后的二值 化數據片進行"邏輯與"，得到相應的圖像；
[0011] 4)將經過步驟3)處理得到的圖像按照時間順序合并，得到檢測出快速運動目標 的視頻輸出。
[0012] 對經過步驟3)中"邏輯與"處理得到的圖像進行濾波處理，以除去圖像中的噪聲 點和目標中的空洞，并將經過濾波處理處理后得到的圖像作為步驟4)的輸入圖像。
[0013] 所述設定的時間間隔
【權利要求】
1. 一種基于編程模型的快速運動目標檢測方法，包括如下步驟： 1) 按照設定的時間間隔T對待處理的視頻進行分割提取，獲得與該視頻相對應的圖像 幀序列； 2) 對得到的圖像幀序列按照前后兩幀為一組進行數據拆分，然后，同時對拆分后得到 的每一數據片進行差分二值化處理，得到二值化數據片； 3) 在步驟2)得到的二值化數據片中，同時對時序上的第一至倒數第二個二值化數據 片進行"邏輯與"處理，其體過程為：將二值化數據片與在時序上緊隨其后的二值化數據片 進行"邏輯與"，得到相應的圖像； 4) 將經過步驟3)處理得到的圖像按照時間順序合并，得到檢測出快速運動目標的視 頻輸出。
2. 根據權利要求1所述的基于編程模型的快速運動目標檢測方法，其特征在于：對經 過步驟3)中"邏輯與"處理得到的圖像進行濾波處理，以除去圖像中的噪聲點和目標中的 空洞，并將經過濾波處理處理后得到的圖像作為步驟4)的輸入圖像。
3. 根據權利要求1或2所述的基于編程模型的快速運動目標檢測方法，其特征在于： 所述設定的時間間隔
，其中：frate為視頻幀頻，η為間隔幀數。
4. 根據權利要求3所述的基于編程模型的快速運動目標檢測方法，其特征在于：所述 的η為1、2或3。
【文檔編號】G06T7/20GK104063881SQ201410287215
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】薛峰, 席屏 申請人:張家港江蘇科技大學產業技術研究院