RU2466456C2 - Способ выделения контуров движущихся объектов - Google Patents
Способ выделения контуров движущихся объектов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2466456C2 RU2466456C2 RU2010151747/08A RU2010151747A RU2466456C2 RU 2466456 C2 RU2466456 C2 RU 2466456C2 RU 2010151747/08 A RU2010151747/08 A RU 2010151747/08A RU 2010151747 A RU2010151747 A RU 2010151747A RU 2466456 C2 RU2466456 C2 RU 2466456C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pixels
- moving objects
- contours
- objects
- movement
- Prior art date
Links
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области распознавания образов и может быть использовано в системах технического зрения при решении задач предварительной обработки изображения. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения областей движущихся объектов и повышение скорости выделения контуров изображения. Предложен способ выделения контуров движущихся объектов, включающий обнаружение движущихся пикселей по принципу межкадрового вычитания, определение направления движения обнаруженных пикселей с учетом направления движения смежных пикселей, формирование движущихся объектов путем объединения смежных пикселей с одним направлением и наличия пикселей в восьмисвязной окрестности, пространственное дифференцирование обнаруженных объектов оператором Собела, скелетизация контурных линий на градиентном изображении методом подавления точек немаксимальной яркости, пороговая обработка скелетного градиентного изображения на основе максимума и минимума энтропии. 1 ил.
Description
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах технического зрения, цифровых устройствах получения и обработки изображений для формирования контурного описания изображения.
Известен способ подчеркивания контуров изображения движущихся объектов (патент №2337501, опубл. 27.10.2008), заключающийся в обнаружении движения, определении движения пикселей, объединении движущихся в одном направлении пикселей в объекты и подчеркивании их контуров.
Недостатком данного способа является низкая точность определения направления движения пикселей и как следствие невысокая точность выделения контуров, вызванная независимой обработкой каждого пикселя при обнаружении направления его движения без учета информации о соседних пикселях.
Наиболее близким является способ выделения контуров объектов изображения (патент №2383925, опубл. 27.04.2009), включающий процесс предварительной фильтрации фильтром Гаусса, выделения контуров оператором Собела, утончения контурных линий и пороговой обработки.
Недостатком данного способа является низкая скорость выделения контуров.
Технической задачей изобретения является повышение точности определения областей движущихся объектов, с одновременным увеличением скорости выделения контуров.
Задача решается тем, что в известный способ, включающий выделение контуров на основе пространственного дифференцирования, утончение контуров и бинаризацию, введены обнаружение движущихся объектов и определение направления движения пикселей объектов.
Изобретение может быть использовано для выделения контуров объектов изображения в системах технического зрения, цифровых фото- и видеокамерах.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где показан обобщенный алгоритм способа выделения контуров движущихся объектов.
Рассмотрим операции, применяемые в изобретении, к которым относятся формирование движущихся объектов, пространственное дифференцирование обнаруженных объектов, скелетизация контурных линий на градиентном изображении, пороговая обработка скелетного градиентного изображения.
Для обнаружения движущихся объектов предыдущий кадр I(k-1) и текущий кадр I(k) обрабатываются скользящим окном 3х3. Для каждого пикселя (i,j) текущего и предыдущего кадра составляются матрицы яркости X(k) и X(k-1) восьмисвязной окрестности
Для учета возможных изменений внешней освещенности сцены с одним и тем же расположением объектов в следующем кадре относительно текущего кадра матрицы X(k) и X(k-1) преобразуются следующим образом:
Направление перемещения r каждого пикселя относительно текущего k-го кадра определяется по принципу межкадрового вычитания. Расчет производится для восьмисвязной окрестности каждого пикселя. Вывод о перемещении пикселя в одном из 8 направлений делается на основании следующего условия:
X**(k/k-1)=X*(k)-X*(k-1),
где Td - минимальный порог обнаружения движения.
Для определения направления движения пикселя формируются матрицы определения перемещения центрального пикселя на текущем кадре относительно предыдущего, которые задаются в общем виде следующим образом:
где r - номер направления движения.
Результирующие матрицы яркости изображения, вычисляющие перемещение пикселя на текущем кадре, задаются в общем виде следующим образом:
За направление движения пикселя принимается то направление, для которого суммарное значение изменений яркости (сумма всех элементов результирующих матриц) по модулю является минимальным.
где direction(•) - функция, значением которой является величина верхнего индекса матрицы Xr (k/k-1).
При получении в текущей точке xij функцией direction (•) нескольких минимумов учитываются смежные пиксели xij-1, xi-1j, xi-1j-1, xij+1. Если направление движения смежного пикселя D(xzl(k)) однозначно определено и совпадает с одним из направлений движения текущего пикселя D(xij(k)), то
текущему пикселю присваивается направление движения смежного пикселя D(xij(k))=D(xzl(k)).
Пиксели с одинаковым направлением движения группируются в объекты при условии, что для каждой точки найдется не менее одной соседней точки, расположенной на расстоянии 1 пиксель. В результате отсеиваются неинформативные точки с разным направлением движения, уточняя области для выделения контуров, за счет чего повышается точность и скорость последующих этапов обработки.
Выделение контуров производится с помощью оператора Собела
где Gr - градиентное изображение, каждый элемент которого содержит два компонента: модуль градиента G(x,y) (поле величин), отражающий скорость изменения яркости в точке с координатами 〈x,y〉, и направление градиента ν(x,y) (поле направлений), которое определяется углом наклона прямой, соответствующий направлению перепада яркости, к оси абсцисс.
Функция утончения контурных линий fes(>) выполняет создание односвязных представлений контуров
где (х*,у*) - координаты опорных точек, находящихся на прямой, ортогональной касательной к контурной линии в данной точке.
Функция бинаризации feth(•) выполняет разделение точек изображения на точки контуров и точки однородных областей
где K - коэффициент детализации бинарного изображения В, который позволяет управлять уровнем детализации (количеством контуров); t(•) - функции изменения пороговых значений в зависимости от наличия в восьмисвязной окрестности точек контура; Т1, T2, - пороговые значения, определяемые исходя из критерия максимума и минимума энтропии.
Лучшим набором параметров для определения порога T2 является тот, который удовлетворяет условию минимума энтропии
а для T1 максимума энтропии
где H(>) - функция энтропии; t1(r), t2(r)) - пары параметров-кандидатов для расчета функции энтропии.
Пороговые значения вычисляется следующим образом:
Изобретение позволяет увеличить скорость получения контуров объектов за счет повышения точности формирования областей движущихся объектов и проведения операций для выделения контуров только в выделенных областях.
Claims (1)
- Способ выделения контуров движущихся объектов, включающий пространственное дифференцирование обнаруженных объектов, скелетизацию контурных линий на градиентном изображении, пороговую обработку скелетного градиентного изображения, отличающийся тем, что предварительно обнаруживаются движущиеся пиксели по принципу межкадрового вычитания, определяется направление движения обнаруженных пикселей с учетом направления движения смежных пикселей, формируются движущиеся объекты путем объединения смежных пикселей с одним направлением и наличия пикселей в восьмисвязной окрестности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010151747/08A RU2466456C2 (ru) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Способ выделения контуров движущихся объектов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010151747/08A RU2466456C2 (ru) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Способ выделения контуров движущихся объектов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010151747A RU2010151747A (ru) | 2012-06-27 |
RU2466456C2 true RU2466456C2 (ru) | 2012-11-10 |
Family
ID=46681491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010151747/08A RU2466456C2 (ru) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Способ выделения контуров движущихся объектов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2466456C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2541855C1 (ru) * | 2013-10-18 | 2015-02-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ | Устройство для определения контуров объектов в изображении |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2523944C2 (ru) * | 2012-10-15 | 2014-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ выделения протяженных линейных объектов на аэрокосмических изображениях |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2003114793A (ru) * | 2003-05-19 | 2005-01-20 | Федеральное государственное унитарное предпри тие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (RU) | Способ обнаружения, распознавания и определения координат объекта и устройство для его выполнения |
EP1542154A2 (en) * | 2003-12-11 | 2005-06-15 | Sony United Kingdom Limited | Object detection |
RU2336655C1 (ru) * | 2006-12-08 | 2008-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью ООО "Юник Ай Сиз" | Способ выделения областей объекта и фона на цифровых изображениях |
-
2010
- 2010-12-16 RU RU2010151747/08A patent/RU2466456C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2003114793A (ru) * | 2003-05-19 | 2005-01-20 | Федеральное государственное унитарное предпри тие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (RU) | Способ обнаружения, распознавания и определения координат объекта и устройство для его выполнения |
EP1542154A2 (en) * | 2003-12-11 | 2005-06-15 | Sony United Kingdom Limited | Object detection |
RU2336655C1 (ru) * | 2006-12-08 | 2008-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью ООО "Юник Ай Сиз" | Способ выделения областей объекта и фона на цифровых изображениях |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2541855C1 (ru) * | 2013-10-18 | 2015-02-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ | Устройство для определения контуров объектов в изображении |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010151747A (ru) | 2012-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11360571B2 (en) | Information processing device and method, program and recording medium for identifying a gesture of a person from captured image data | |
CN107014294B (zh) | 一种基于红外图像的接触网几何参数检测方法及系统 | |
US8848978B2 (en) | Fast obstacle detection | |
JP4429298B2 (ja) | 対象個数検出装置および対象個数検出方法 | |
JP2008286725A (ja) | 人物検出装置および方法 | |
WO2014128688A1 (en) | Method, system and software module for foreground extraction | |
JP2014009975A (ja) | ステレオカメラ | |
KR20150053438A (ko) | 스테레오 매칭 시스템과 이를 이용한 시차 맵 생성 방법 | |
KR20110021500A (ko) | 이동객체의 실시간 추적과 거리 측정 방법 및 그 장치 | |
KR101690050B1 (ko) | 지능형 영상보안 시스템 및 객체 추적 방법 | |
CN104751487A (zh) | 一种基于彩色rgb三平面色变帧差的运动目标检测方法 | |
RU2466456C2 (ru) | Способ выделения контуров движущихся объектов | |
Christodoulou et al. | Advanced statistical and adaptive threshold techniques for moving object detection and segmentation | |
CN106446832B (zh) | 一种基于视频的实时检测行人的方法 | |
JP4918615B2 (ja) | 対象個数検出装置および対象個数検出方法 | |
KR20060121503A (ko) | 무인 감시 로봇에서 중요 얼굴 추적 장치 및 방법 | |
CN103839035A (zh) | 人数统计方法和人数统计系统 | |
JP4674920B2 (ja) | 対象個数検出装置および対象個数検出方法 | |
phadke | Robust multiple target tracking under occlusion using Fragmented Mean Shift and Kalman Filter | |
JP2014071482A (ja) | 物体検出装置 | |
KR20150033047A (ko) | 객체를 검출하기 위한 전처리 장치 및 방법 | |
JP2004295416A (ja) | 画像処理装置 | |
CN108492320B (zh) | 一种基于并行处理的红外弱小目标检测方法 | |
Singh | Tracking of moving object using centroid based prediction and boundary tracing scheme | |
JP2016051236A (ja) | 画像処理装置、画像処理方法およびそれを用いた検査方法。 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121217 |