CN102521594A - 一种目标精确提取的方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种目标精确提取的方法及其系统。通过影像显示单元显示图像处理效果和操作过程，用图像传感单元获取包含目标的图像信息；然后利用图像处理单元对图像进行降噪和目标增强，再利用目标初检单元对图像中的目标与背景进行初分离，利用目标特征信息提取单元提取目标的特征信息后，利用目标准确提取单元完成对目标的精确提取。本发明由于对图像进行了初分离，再结合目标特征信息完成对目标的精确提取，解决了目标提取精度差，处理后的图像还包括太多背景图像从而不能很好进行目标精确提取的问题。

Description

一种目标精确提取的方法及其系统
技术领域
本发明涉及图像处理方法及其系统，尤其涉及一种目标精确提取的方法及其系统。
背景技术
目标的准确提取工作一直是图像处理和机器视觉领域研究的热点问题，同时也是难点问题，尽管已经提出了一系列的目标算法，并且取得了较好的效果。概括而言，目前目标提取算法主要是分成三类：
第一类是基于肤色特征的目标提取方法，基于肤色特征的目标检测方法有三个缺陷，一是光照对肤色影响很大，导致目标检测在一些情况下，完全失效；二是在实际过程中，人脸等也会作为目标进入检测系统中；三是当背景中存在和肤色相关的背景时，背景也会被认为是目标；
第二类是基于背景差分的目标提取方法，但背景要求较严格，一是要求背景的光照变化要尽量小，二是背景没有变化，因此适用性有一定的局限性，因此较少使用；
第三类是基于分类器的目标提取方法，主要通过对大量的目标样本进行训练，形成分类器，来实现对目标的检测算法。
基于分类器的目标提取方法与基于肤色特征的目标提取方法相比，对光照变化较鲁棒，同时背景的变化对其影响较少，因此成为了目标提取的首选。       
但目前的这种方法，对目标的提取精度太差，还往往会包括太多背景图像。
这些目标提取方法均不能很好地解决目标的精确提取问题，影响人机交互技术的发展，究其原因是目标具有多样性和复杂性，另外各人所处的环境差异很多，因此，如何在复杂的背景中去除背景的影响，只保留手目标本身对人机交互中的目标跟踪和识别至关重要。
因此，现有技术有待于完善和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能实现目标目标精确提取的目标精确提取的方法及其系统。
本发明的技术方案如下：
一种目标精确提取的系统，其中，包括：
图像传感单元，用于获取包含目标的图像；
图像处理单元，用于对图像传感单元获取的图像进行降噪以及目标增强； 
目标初检单元，用于对图像处理单元处理后的图像进行目标与背景的初分离；
目标特征信息提取单元，用于对目标初检单元处理后的图像进行目标的特征信息的提取；
目标准确提取单元，利用提取的特征信息完成目标的精确提取；
影像显示单元，用于显示上述图像的处理效果和操作过程。
所述目标精确提取的系统，其中，所述的目标初检单元利用分类器实现目标与背景的初分离。
所述目标精确提取的系统，其中，所述的目标特征信息提取单元利用随机概率和统计理论对目标特征信息进行统计，并将统计结果作为目标特征信息。
所述目标精确提取的系统，其中，所述的目标准确提取单元利用目标特征信息，确定目标中特征点的可信度，从而剔除干扰点，实现精确提取。
一种目标精确提取的方法，其中，包括以下步骤：
A，图像传感单元获取包含目标的图像信息；
B，图像处理单元对获取的图像进行降噪以及目标增强；
C，目标初检单元对图像中的目标与背景进行初分离；
D，目标特征信息提取单元提取目标的特征信息；
E，目标准确提取单元利用提取的特征信息完成目标的精确提取；
F，影像显示单元显示图像处理效果和操作过程。
所述目标精确提取的方法，其中，所述的图像传感单元为摄像头。
所述目标精确提取的方法，其中，所述的目标初检单元利用AdaBoost分类器完成目标的初分离。
所述目标精确提取的方法，其中，所述的目标特征信息提取单元利用统计信息完成目标特征信息的提取，利用随机概率和统计理论对目标特征信息进行统计，并将统计结果作为目标特征信息。
所述目标精确提取的方法，其中，所述的目标准确提取单元利用目标特征信息，确定目标中特征点的可信度，从而剔除干扰点，实现精确提取。   
本发明通过影像显示单元显示图像处理效果和操作过程，用图像传感单元获取包含目标的图像信息；然后利用图像处理单元对图像进行降噪和目标增强，再利用目标初检单元对图像中的目标与背景进行初分离，利用目标特征信息提取单元提取目标的特征信息后，利用目标准确提取单元完成对目标的精确提取。本发明由于对图像进行了初分离，再结合目标特征信息完成对目标的精确提取，解决了目标提取精度差，处理后的图像还包括太多背景图像从而不能很好进行目标精确提取的问题。
附图说明
图1为本发明一种目标精确提取的方法及其系统的结构示意图。
图2为本发明一种目标精确提取的方法及其系统的示意图。
图3为本发明一种目标精确提取的方法及其系统的流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种目标精确提取的方法及其系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明为一种目标精确提取的系统，包括：
图像传感单元11，用于获取包含目标的图像；如图2所示，图像传感单元11获取目标2的图像。进一步地，所述的图像传感单元11可以为一摄像头。
还包括图像处理单元12，用于对图像传感单元11获取的图像进行降噪以及目标增强，为下一步的目标有效提取和提取目标的特征信息提供保障。  
还包括目标初检单元13，用于对图像处理单元12处理后的图像进行目标与背景的初分离；用目标图像进行离线训练，利用Opencv提供的方法构建一个AdaBoost分类器，从而利用AdaBoost分类器进行分离，进行初分离后的图像中不会包括太多的背景图像，从而为下一步的目标的特征信息的提取提供保障。
还包括目标特征信息提取单元14，用于对目标初检单元13处理后的图像进行目标的特征信息的提取；更进一步地，统计目标中特征点的直方图信息，目标特征信息提取单元利用随机概率和统计理论对目标特征信息进行统计，并将统计结果作为目标特征信息。目标的特征信息的提取为下一步的精确提取提供保障。 
还包括目标准确提取单元15，利用提取的特征信息完成目标的精确提取；所述的目标准确提取单元利用目标特征信息，确定目标中特征点的可信度，从而剔除干扰点，实现精确提取。
还包括影像显示单元10，用于显示上述图像的处理效果和操作过程；显示与人机交互的界面。
如图2所示，处理器1里包含了图像处理单元12、目标初检单元13、目标特征信息提取单元14以及目标准确提取单元15，而图像处理单元12与图像传感单元11也可设计成一体。
具体而言，如图3所示，为本发明一种目标精确提取的方法及其系统的流程图。
步骤S1，用户通过影像显示单元实现用户的交互界面，直观地进行各项操作。
步骤S2，通过图像感应单元获取 图像并进行相应的图像处理。
步骤S3，完成目标的初分离。
步骤S4，提取目标的特征信息。
步骤S5，完成目标的准确提取。
本发明还提供了一种目标精确提取的方法，如图3所示，包括以下步骤：
A，图像传感单元获取包含目标的图像信息；具体而言，所述的图像传感单元为摄像头。
B，图像处理单元对获取的图像进行降噪以及目标增强；A和B如图3的步骤S2，通过图像感应单元获取图像并进行相应的图像处理。
C，目标初检单元对图像中的目标与背景进行初分离；如步骤S3，完成目标的初分离。所述的目标初检单元利用AdaBoost分类器完成目标的初分离。
D，目标特征信息提取单元提取目标的特征信息；如步骤S4，提取目标的特征信息。进一步地，所述的目标特征信息提取单元利用统计信息完成目标特征信息的提取。利用随机概率和统计理论对目标特征信息进行统计，并将统计结果作为目标特征信息。
E，目标准确提取单元利用提取的特征信息完成目标的精确提取；如步骤S5，完成目标的准确提取。具体而言，所述的目标准确提取单元利用目标特征信息，确定目标中特征点的可信度，从而剔除干扰点，实现精确提取。
F，影像显示单元显示图像处理效果和操作过程。如步骤S1，用户通过影像显示单元实现用户的交互界面，直观地进行各项操作。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种目标精确提取的系统，其特征在于，包括：
图像传感单元，用于获取包含目标的图像；
图像处理单元，用于对图像传感单元获取的图像进行降噪以及目标增强； 
目标初检单元，用于对图像处理单元处理后的图像进行目标与背景的初分离；
目标特征信息提取单元，用于对目标初检单元处理后的图像进行目标的特征信息的提取；
目标准确提取单元，利用提取的特征信息完成目标的精确提取；
影像显示单元，用于显示上述图像的处理效果和操作过程。
2.如权利要求1所述目标精确提取的系统，其特征在于，所述的目标初检单元利用分类器实现目标与背景的初分离。
3.如权利要求1所述目标精确提取的系统，其特征在于，所述的目标特征信息提取单元利用随机概率和统计理论对目标特征信息进行统计，并将统计结果作为目标特征信息。
4.如权利要求1所述目标精确提取的系统，其特征在于，所述的目标准确提取单元利用目标特征信息，确定目标中特征点的可信度，剔除干扰点，实现精确提取。
5.一种目标精确提取的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A，图像传感单元获取包含目标的图像信息；
B，图像处理单元对获取的图像进行降噪以及目标增强；
C，目标初检单元对图像中的目标与背景进行初分离；
D，目标特征信息提取单元提取目标的特征信息；
E，目标准确提取单元利用提取的特征信息完成目标的精确提取；
F，影像显示单元显示图像处理效果和操作过程。
6.如权利要求5所述目标精确提取的方法，其特征在于，所述的图像传感单元为摄像头。
7.如权利要求5所述目标精确提取的方法，其特征在于，所述的目标初检单元利用AdaBoost分类器完成目标的初分离。
8.如权利要求5所述目标精确提取的方法，其特征在于，所述的目标特征信息提取单元利用统计信息完成目标特征信息的提取，利用随机概率和统计理论对目标特征信息进行统计，并将统计结果作为目标特征信息。
9.如权利要求5所述目标精确提取的方法，其特征在于，所述的目标准确提取单元利用目标特征信息，确定目标中特征点的可信度，剔除干扰点，实现精确提取。
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