場景變化檢測方法及其裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及圖像處理領域，特別涉及場景變化檢測方法及其裝置。
【背景技術】
[0002] 目前的場景變換檢測方法大多基于灰度直方圖或亮度變化，其準確率不是很高。 《一種檢測場景變換的方法與系統》（申請號201210437502. 1)公開了一種檢測場景變換的 方法，包括以下步驟：獲取監控場景的兩幅圖像；采用快速魯棒特征算法提取兩幅圖像的 特征點；采用k維數據空間樹算法對兩幅圖像的特征點進行匹配；采用改進的隨機抽樣一 致性算法對兩幅圖像匹配到的特征點進行透視變換矩陣的估計；根據估計的透視變換矩陣 計算出兩幅圖像的空間偏移量，從而得到場景變換的程度。此外還公開了一種檢測場景變 換的系統，包括圖像獲取模塊、圖像特征提取模塊、圖像特征匹配模塊、透視變換矩陣估計 模塊和場景變換程度計算模塊。
[0003] 但是本發明的發明人發現，上述方法和系統存在如下缺點：
[0004] 1、對于非常緩慢的場景變更，由于算法精度局限，存在較大漏檢的風險。
[0005] 2、對于存在局部運動物體的兩幅同一場景圖像，所敘述的方法不能很好地排除局 部運動物體對全局運動估計的影響，存在誤檢的風險。
[0006] 3、假設由不同的攝像機采集到不同的圖像，輸入此系統中進行場景變換分析，勢 必判定為場景變化，這與普通用戶的感受不相符。通常的場景變化指的是同一個攝像頭拍 攝的圖像場景發生了變化。但上述系統無法區分圖像是否來自同一攝像頭或圖像采集設 備。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于提供一種場景變化檢測方法及其裝置，削弱了局部運動的干 擾，提高了檢測準確率。
[0008] 為解決上述技術問題，本發明的實施方式公開了一種場景變化檢測方法，包括以 下步驟：
[0009] 獲取視頻段數據；
[0010] 將視頻段數據的一幀或多幀圖像分塊，提取每塊的特征點和相應信息并存儲；
[0011] 根據當前提取的特征點信息與相應的歷史特征點信息，判斷場景是否有變化。
[0012] 本發明的實施方式還公開了一種場景變化檢測裝置，包括：
[0013] 視頻采集模塊，用于獲取視頻段數據；
[0014] 數據存儲模塊，用于存儲特征點信息；
[0015] 分析處理模塊，用于將視頻段數據的一幀或多幀圖像分塊，提取每塊的特征點和 相應信息，存儲當前提取的特征點信息于數據存儲模塊中，并根據當前提取的特征點信息 與數據存儲模塊存儲的相應的歷史特征點信息，判斷場景是否有變化。
[0016] 本發明實施方式與現有技術相比，主要區別及其效果在于：
[0017] 在本發明的場景變化檢測方法中，將獲取的視頻段數據中的一幀或多幀圖像分 塊，提取每塊的特征點和相應信息，并根據當前提取的特征點信息與相應的歷史特征點信 息來判斷場景是否有變化，分塊提取特征點確保了特征點均勻地散布于整個檢測區域，最 大程度地使特征點落于背景物體上，從而削弱局部運動物體的干擾，提高檢測準確率。
[0018] 進一步地，根據歷史特征點信息，計算運動矢量并進行一致性篩選，將一致性最高 的運動矢量作為全局運動矢量，進一步排除局部運動物體對全局運動估計的影響，降低誤 檢的風險。
[0019] 進一步地，按時段存儲特征點信息，可通過調取其中的任意歷史時期的特征數據 用于特征比對，檢測當前場景與歷史場景之間的場景變化程度；這樣，對于一些非常緩慢的 場景變化現象就可以通過當前場景與較早前的歷史場景比對檢測出變化。
[0020] 進一步地，通過根據視頻線路劃分存儲區域，可確保每一路視頻都有獨立的空間 存放數據而不會相互干擾，排除了由于設備不同、視頻源不同所造成的無效檢測。
[0021] 進一步地，將各模塊設置于同一個裝置中并用于單路視頻檢測，可對每一幀圖像 進行檢測，能及時反饋場景變化的情況。
[0022] 進一步地，在多路視頻檢測裝置中根據視頻線路劃分存儲區域，并進而在檢測特 定視頻線路時，只能操作該路線頻所占有的存儲區域，可避免由于多路視頻混淆造成的誤 檢。
【附圖說明】
[0023] 圖1是本發明第一實施方式中一種場景變化檢測方法的流程示意圖；
[0024] 圖2是本發明第一實施方式中一種場景變化檢測方法中場景變化計算的流程示 意圖；
[0025] 圖3是本發明第二實施方式中一種場景變化檢測方法中場景變化計算的流程示 意圖；
[0026] 圖4是本發明第二實施方式中一種場景變化檢測方法的流程示意圖；
[0027] 圖5是本發明第三實施方式中一種場景變化檢測裝置的結構示意圖；
[0028] 圖6、圖7是本發明第三實施方式中不同形式的場景變化檢測裝置的結構示意圖；
[0029] 圖8是本發明第四實施方式中一種場景變化檢測裝置中分析處理模塊的結構示 意圖。
【具體實施方式】
[0030] 在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，本 領域的普通技術人員可以理解，即使沒有這些技術細節和基于以下各實施方式的種種變化 和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。
[0031] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的實施 方式作進一步地詳細描述。
[0032] 本發明第一實施方式涉及一種場景變化檢測方法。圖1是該場景變化檢測方法的 流程示意圖。該場景變化檢測方法包括以下步驟：
[0033] 在步驟101中，獲取視頻段數據。可以理解，視頻段數據的長度可以是一幀圖像， 也可以是多幀圖像。
[0034] 此后進入步驟102,將視頻段數據的一幀或多幀圖像分塊，提取每塊的特征點和相 應信息并存儲。
[0035] 可以理解，在提取視頻片段中的若干幀圖像的特征數據時，具體將多少幀圖像進 行分塊并提取特征數據依需求而定，包含但不限于提取每一幀的特征、提取首幀特征、提取 尾幀特征、抽取若干幀提取特征等等。
[0036] 下面對一幀圖像的特征提取方法進行描述：
[0037] 由于視頻圖像中的局部運動物體會干擾全局運動估計的準確性。為了避免用于運 動估計的特征點集中在局部運動物體上，本實施方式采用了圖像分塊提取特征點的方法， 確保特征點均勻地散布于整個檢測區域內，最大程度地使特征點落于背景物體上，削弱局 部運動物體的影響。
[0038] 在本實施方式中，特征檢測方法包括但不限于Harris、SUSAN、SIFT、SURF、FAST、 MSER等。以Harris角點為例，先將圖像分成MX M個小塊，對每個小塊進行Harris角點響 應計算，提取每個小塊內角點響應值最大的N個點作為特征點，一張圖最多提取MX MX N個 特征點。可以理解，除了 Harris外，鑒于其他特征檢測方法都為經典特征檢測算法，在此不 再贅述。
[0039] 此外，可以理解，在本發明的其他實施方式中，還可以根據實際情況對圖像的特定 區域進行分塊后提取特征點。例如，監控圖像上通常標注有屏幕顯示（On Screen Display， 簡稱0SD)，其應用在陰極射線管（Cathode Ray Tube，簡稱"CRT"）顯示器/液晶顯示器 (Liquid Crystal Display,簡稱"IXD"）上，在顯示器的屏幕中產生一些特殊的字形或圖 形，讓使用者得到一些訊息。常見于家用電視機或個人PC電腦的顯示屏幕上。當使用者操 作電視機換臺或調整音量、畫質等，電視屏幕就會顯示目前狀態讓使用者知道，此控制集成 電路（Integrated Circuit,簡稱IC)可在屏幕上的任何位置顯示一些特殊字形與圖形，成 為人機界面上重要的訊息產生裝置。但是，OSD信息不會隨著場景的變更而變化，對于急于 提取特征點的檢測方法而言，它是一個干擾因素，因此，可以只將圖像中間無 OSD的那一部 分作為特征提取區域。
[0040] 接著，對每個特征點進行特征描述，特