CN202043209U - 一种双门限场面运动目标检测系统 - Google Patents

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CN202043209U CN 201120089757 CN201120089757U CN202043209U CN 202043209 U CN202043209 U CN 202043209U CN 201120089757 CN201120089757 CN 201120089757 CN 201120089757 U CN201120089757 U CN 201120089757U CN 202043209 U CN202043209 U CN 202043209U
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CN
China
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detecting system
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CN 201120089757
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Inventor
王正宁
刘昌忠
王娟
吴敏
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Second Research Institute of CAAC
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Second Research Institute of CAAC
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Abstract

本实用新型公开了一种基于视频图像的场面运动目标检测系统，涉及视频背景的提取、运动目标检测与分割等一系列系统。所述系统包括视频采集模块、场面目标检测模块、网路交换机/路由器、显示设备;本实用新型的有益效果是：提供了一种效果较好的双门限目标检测与跟踪系统，可以方便地应用的实际系统中。

Description

一种双门限场面运动目标检测系统
技术领域
本实用新型属于视频检测和民航场面监视技术领域，具体地说，尤其是一种基于视频图像的场面运动目标检测系统，涉及视频背景的提取、运动目标检测与分割等一系列方法及系统。
背景技术
场面目标跟踪是机场场面监视领域的关键技术，其中基于视频图像的场面运动目标监视方法是该领域一个重要的技术方向。在完成背景提取后，分割门限值的选取直接影响到运动目标的检测和跟踪效果。当采用单一的固定门限值或自适应门限值时，由于视频图像受场景内容及成像噪声的影响，难以实现前景与背景的完整区分，前景目标的检测和跟踪效果不稳定。例如，当门限值较低时会出现噪声淹没前景目标的现象，运动目标的检测和跟踪完全失效；当门限值较高时，噪声会被很好的消除，但也可能正确的前景目标也被抑制掉，尤其是场面上较小的运动目标。
现有成熟的目标检测和跟踪技术中，门限值的选取通常采用固定门限值或自适应门限值等方法。固定门限值方法具有实现简单、计算速度快等特点，适合简单的场景。但当遇到较复杂的场景及光照变化、目标与背景颜色接近时往往检测失败，该方法自适应性较差。自适应门限值方法在门限选取策略上考虑背景和前景的差异，根据灰度统计信息选取某个比例的灰度作为门限值进行背景和前景目标的分割。该方法常用在基于对比度分析的目标检测和跟踪中，对于天空背景下目标的检测和跟踪有很好的效果，但对于复杂的地面场景却并不理想。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决机场场面复杂背景和光照条件下运动目标检测和跟踪的准确性、稳定性问题，提供了一种效果较好的双门限目标检测与跟踪方法和系统，可以方便地应用的实际系统中。
为解决上述技术问题，本实用新型的双门限场面目标检测跟踪方法采用以下步骤实现：
1.     提取视频帧亮度分量，并对亮度分量进行背景初始化和更新；
2.     提取当前帧的亮度分量并与背景进行差分，得到的灰度差分图像记为GrayDiff；
3.     统计灰度差分图像GrayDiff的均值E和标准方差σ；
4.     根据第3步的计算结果，分别设定低门限和高门限值：
Figure 885723DEST_PATH_IMAGE001
Figure 231254DEST_PATH_IMAGE002
;
5.     将灰度差分图像GrayDiff分别按低门限和高门限值进行二值化得到运动目标的粗分割结果；
6.     对二值化后的图像进行腐蚀和膨胀操作去除噪声；
7.     统计高门限二值化图像中像素面积A大于A TH 的所有区域，并记为A hi ；
8.     统计高门限二值化图像中每个A hi 对应的低门限二值化图像区域中像素面积A大于A TL 的所有区域，并记为A li ；
9.     对低门限二值化图像中标记为的A l 区域进行标定并作为场面目标的坐标。
如图2,本系统有视频采集单元(含本地视频采集单元和远程视频采集单元)、场面目标检测模块、网路交换机/路由器、视频解码器、视频存储服务器和DVR、视频采集单元控制模块和显示单元构成。视频采集模块包含本地视频采集设备和远程视频采集设备，具体指本地摄像机和远程摄像机。本地视频采集设备以局域网方式通过交换机/路由器与视频解码器连接，远程视频采用设备通过互联网或专用网络与视频解码器连接。视频解码器完成对本地或远程视频码流的解码，并将解码数据发送给视频预处理模块，同时将视频码流复制给视频存储服务器和DVR设备。视频存储服务器和DVR负责视频码流的记录，供记录回放使用。视频预处理模块包括视频帧抽取、视频/图像的预处理(包括图像降噪、画质增强、分辨率调整、画面裁剪等)和帧存控制。视频预处理模块负责向场面运动目标检测模块发送待处理数据。场面运动目标检测模块对视频/图像的内容采用双门限场面运动目标检测方法实现对目标的检测及坐标标定。场面运动目标检测模块的检测结果直接发送给显示单元。显示单元负责将场面运动目标检测模块的检测结果叠加在对应的视频/图像上，并将最终结果送给各显示设备。显示设备包含投影、液晶屏、CRT显示器和笔记本终端等。视频采集单元控制模块实现对视频采集设备的参数控制(如曝光时间、光圈大小、视频/图像格式、压缩标准、工作模式等)，通过交换机/路由器以局域网、互联网或专用网的方式进行通信控制。系统的硬件设备连接如图所示。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：提供了一种效果较好的双门限目标检测与跟踪方法，可以方便地应用的实际系统中。
附图说明
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本实用新型检测方法流程图 。
图2是本实用新型系统硬件框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图2，所述系统包括视频采集模块、场面目标检测模块、网路交换机/路由器、显示设备;所述视频采集模块包含本地视频采集设备和远程视频采集设备，具体指本地摄像机和远程摄像机;所述的本地视频采集设备通过交换机/路由器与视频解码器连接，所述的远程视频采集设备通过互联网或专用网络与视频解码器连接;所述的显示设备包含投影、液晶屏、CRT显示器和笔记本终端。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种双门限场面运动目标检测系统，其特征在于所述系统包括视频采集模块、场面目标检测模块、网路交换机/路由器、显示设备；所述视频采集模块包含本地视频采集设备和远程视频采集设备；所述的本地视频采集设备通过所述的网路交换机/路由器与视频解码器连接，所述的远程视频采集设备通过互联网或专用网络与视频解码器连接；所述的显示设备包含投影、液晶屏、CRT显示器和笔记本终端。 
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111479048A (zh) * 2020-04-22 2020-07-31 安徽大学 一种基于边缘计算的智能视频图像处理设备

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