[发明专利]视频图像中阴影的检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种视频图像中阴影的检测方法及装置。

背景技术

在视频监控的场景中，特别是室外太阳光等强光源照射的情况下，目标都会产生阴影。由于阴影与目标具有相似的特性，比如轮廓、大小、运动特性等都很相似，因此在提取目标时，往往也同时把阴影跟目标一起提取出来了。这严重影响了真实目标的提取、跟踪和行为分析。在智能视频监控应用中，如何消除阴影是一个关键并且非常难于解决的问题之一。

目前，存在多种阴影检测方法以消除图像中的阴影，但均存在缺陷，例如：（1）基于颜色模型的阴影检测方法，通过阴影像素点和背景像素点在色调上的差异比较小的特点，识别出阴影。但基于这种方法对检测到的阴影进行消除的效果不佳；（2）基于目标几何特征的阴影检测方法，计算位置参数，建立3D模型从而消除阴影。而计算位置参数建立模型，实现较为复杂，并且很难满足实时视频处理的性能要求，

综上所述，通过颜色模型、阴影几何特征等检测阴影的方法，从消除阴影的效果和实现上，都是不太理想的。

针对相关技术中的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中，现有的阴影检测消除方法存在的阴影消除效果不佳，实现较为复杂等技术问题，本发明提供一种视频图像中阴影的检测方法及装置，以至少解决上述技术问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种视频图像中阴影的检测方法，包括：获取当前帧图像中被监控目标的目标特征；在预设旋转范围内对获取的每个目标特征进行旋转；将旋转得到的每个目标特征与预处理后的当前帧图像进行匹配，其中，预设旋转范围为当前帧图像中被监控目标在光源位置变化范围内产生的阴影的变化范围；将与当前帧图像匹配的目标特征所在区域确定为被监控目标的阴影区域。

上述预设旋转范围通过以下方式获取：将被监控目标在地面上的垂直方向作为目标方向；在光源位置变化范围内，获取当前帧图像中与目标方向形成最大夹角和最小夹角的阴影方向，将最大夹角和最小夹角的角度范围作为预设旋转范围。

获取当前帧图像中被监控目标的目标特征之前，包括：获取被监控目标的轮廓；获取轮廓范围内的被监控目标的角点特征，其中，角点特征用于描述目标特征。

上述目标特征为当前帧图像的角点特征，将旋转得到的每个上述目标特征与预处理后的当前帧图像进行匹配，包括：将当前帧图像的角点特征与获取的轮廓范围内的角点特征进行匹配；将与当前帧图像匹配的目标特征所在区域确定为被监控目标的阴影区域，包括：将匹配成功的当前帧图像的角点特征确定为阴影的角点特征，其中，阴影的角点特征所在区域为阴影区域。

将与当前帧图像匹配的目标特征所在区域确定为被监控目标的阴影区域之后，包括：将阴影区域在当前帧图像中滤除。

根据本发明的另一个方面，提供了一种视频图像中阴影的检测装置，包括：获取模块，用于获取当前帧图像中被监控目标的目标特征；旋转模块，用于在预设旋转范围内对获取的每个目标特征进行旋转；匹配模块，将旋转得到的每个目标特征与预处理后的当前帧图像进行匹配，其中，预设旋转范围为当前帧图像中被监控目标在光源位置变化范围内产生的阴影的变化范围；确定模块，用于将与当前帧图像匹配的目标特征所在区域确定为被监控目标的阴影区域。

上述预设旋转范围通过以下方式获取：将被监控目标在地面上的垂直方向作为目标方向；在光源位置变化范围内，获取当前帧图像中与目标方向形成最大夹角和最小夹角的阴影方向，将最大夹角和最小夹角的角度范围作为预设旋转范围。

上述获取模块，还用于获取被监控目标的轮廓；以及获取轮廓范围内被监控目标的角点特征，其中，角点特征用于描述目标特征。

上述匹配模块，还用于在目标特征为当前帧图像的角点特征的情况下，将当前帧图像的角点特征与获取的轮廓范围内的角点特征进行匹配；上述确定模块，还用于将匹配成功的当前帧图像的角点特征确定为阴影的角点特征，其中，阴影的角点特征所在区域为阴影区域。

上述装置还包括：过滤模块，用于将阴影区域在当前帧图像中滤除。

通过本发明，采用在被监控目标方向与其阴影方向的夹角范围内旋转提取的当前帧图像中每个目标特征，与预处理后的当前帧图像进行匹配的技术手段，解决了相关技术中，现有的阴影检测消除方法存在的阴影消除效果不佳，实现较为复杂等技术问题，从而增强了阴影消除的效果，并且实现简单，能够满足视频实时分析处理的要求。

附图说明