[发明专利]使用实时相机运动估计检测和跟踪运动对象的方法和终端

权利要求书

1.一种用于使用实时相机运动估计来检测和跟踪运动对象的方法，包括：

生成代表输入图像中的图像模式的变化的特征图，并提取该图像的特征信息；

使用所提取的特征信息估计全局运动，以用于识别相机的运动；以及

通过反映所估计的全局运动来校正输入图像，并且通过在经校正的输入图像中比较先前图像与当前图像来检测运动对象。

2.如权利要求1所述的方法，其中生成特征图和提取特征信息包括：

生成特征图并从该特征图中提取特征信息，其中所述特征图标记图像中每一个与相邻像素的变化大于预定阈值的像素。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中生成特征图包括：

在通过从第一输入图像的中央排除预定大小的区域而获得的部分中创建特征图，并且从第二输入图像开始，在除了所提取的运动对象的区域之外的剩余部分中创建特征图。

4.如权利要求1至3之一所述的方法，其中估计全局运动包括：

将特征图中所标记的与相邻像素的变化大于预定阈值的像素区域划分成具有预定大小N×N的特征块；

将每一个所划分的特征块进一步划分为具有预定大小S×S的子块；

将属于每个特征块中所包括的每个子块的像素值的和设置为该子块的代表值，并将子块中具有最大代表值的子块设置为该子块所属的特征块的宏块；以及

通过将在先前的输入图像中获得的每个特征块中的宏块与当前图像进行匹配来估计全局运动。

5.如权利要求1至4之一所述的方法，其中校正输入图像和检测运动对象包括：

通过反映所估计的全局运动来校正先前的输入图像；

通过向经校正的先前图像和当前图像应用平均滤波器来去除噪声，其中，应用平均滤波器包括：在经校正的先前图像和当前图像中将具有预定大小M×M的块的中心像素值设置为其他相邻像素的平均值，并执行滤波使得M×M块在经校正的先前图像和当前图像中不重叠；

通过将去除噪声的、经校正的先前图像与当前图像进行匹配来计算以二值信号表示的差图像；以及

通过向所计算的差图像应用侵蚀因子来去除噪声，从而检测运动对象的区域。

6.如权利要求5所述的方法，其中计算差图像包括：计算在经校正的先前图像与当前图像之间的、关于亮度信息和色彩信息中的每一个的图像差，并标记关于亮度信息的图像差大于关于亮度信息的预定参考图像差、或者关于色彩信息的图像差大于关于色彩信息的预定参考图像差的像素。

7.如权利要求5或6所述的方法，其中检测运动对象的区域包括：一旦已经计算了第一个运动对象的区域，则在下一输入图像中，仅仅在其水平像素长度和垂直像素长度是从所检测的运动对象的区域扩展预定偏移量的区域中计算差图像。

8.如权利要求1到7之一所述的方法，还包括：

在该运动对象没有运动的情况下，

通过累计所检测的运动对象的区域来生成外观模型；以及

使用该外观模型，通过在从先前图像中检测的运动对象的区域扩展预定偏移量的区域中的模式匹配来跟踪运动对象。

9.一种用于使用实时相机运动估计来检测和跟踪运动对象的终端，包括：

相机单元，用于使用镜头和图像传感器捕获图像；

控制器，用于控制终端的组件；和

运动对象检测和跟踪单元，包括：

特征提取器，用于生成代表输入图像中图像模式的变化的特征图，并提取该图像的特征信息；

全局运动估计器，用于使用所提取的特征信息估计全局运动，以用于识别相机的运动；以及

运动对象提取器，用于通过反映所估计的全局运动来校正输入图像，并通过在经校正的输入图像中比较先前图像与当前图像来检测运动对象。

10.如权利要求9所述的终端，其中所述特征提取器生成特征图并从该特征图中提取特征信息，该特征图标记图像中每一个与相邻像素的变化大于预定阈值的像素。

11.如权利要求9或10所述的终端，其中为了生成特征图，所述特征提取器在通过从第一输入图像的中央排除预定大小的区域而获得的部分中创建特征图，并且从第二输入图像开始，在除了所提取的运动对象的区域之外的剩余部分中创建特征图。