[发明专利]基于视频图像信号判定摄像镜头遮挡状态的方法

权利要求书

1.一种基于视频图像信号判定摄像镜头遮挡状态的方法，其特征是它包括以下步骤：

首先，获取摄像机拍摄的彩色图像；

  其次，将彩色图像进行色度空间转换，得到灰度图像；用帧差法提取背景，并动态更新该背景作为下一循环使用的背景；

  第三，用背景减法得出前景，并将前景二值化，划分出多个前景检测单元；

  第四，剔除像素面积小于设定阈值的前景检测单元，计算其他前景检测单元的像素面积值，将所计算出的各前景检测单元的面积与视频图像的面积进行比值计算，将所计算的前景检测单元的面积与视频图像的面积的比值大于设定的阈值P3，则将该前景检测单元视为候选遮挡区域；否则排除遮挡嫌疑；

  第五，对候选的遮挡区域后续帧的像素进行跟踪，若像素的灰度信息和纹理信息变化小于预设的阈值则判定为可疑遮挡区域，进行下一步的判断；

最后，对可疑的遮挡区域的后续帧进行跟踪计数，若其稳定的在视频帧中存在超过预设的时间阈值，则确定所述摄像像头被遮挡。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的背景提取方法为：首先设定与原图像大小相等的两个像素存储空间，一个为背景B，一个为背景掩膜Y，初始化像素存储空间置0；其次，用视频图像的第二帧减去第一帧后，得出像素值为0的像素点，则在背景掩膜Y中将该点的像素值置1，将其他像素值不为0的像素点在背景掩膜Y中的像素值全部置为0；第三，扫描背景掩膜Y，如有像素值为1的点，则将原视频第二帧图像中该点的像素值赋给背景B中同一位置的像素点；判断背景B中为0的像素点的个数，小于设定的第一阈值P1则表示背景建立完毕，若大于设定的阈值A则用视频的第三帧减去第二帧，如此循环，直到背景B中为0的像素点的个数小于第一阈值P1，则表示背景提取结束。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的背景更新方法为：将所摄视频第n帧的背景值B_n与第n+1帧的图像像素值F_n+1相减，得出一差值D_n；

设定第二阈值P2，将差值D_n与该第二阈值P2进行对比；

设定一背景更新系数M_n ，若该第一差异值D_n大于该第二阈值，则该像素的该背景更新系数M_n为1，若该差值D_n小于或等于该第二阈值，则该像素的该背景更新系数M_n为0;

设定背景更新参数α，将该背景值B_n、该差值D_n、该背景更新值M_n以及该背景更新参数α代入下式:

  B_n+1 = B_n + [ (1-α) (1-M_n) + α*M_n ]*D_n

    即得到该像素在第n+1时刻的该背景值Bn+1，输出此背景值Bn+1，以作为下一检测循环运算时此像素的新背景值，当所有检测单元中的所有像素的背景均完成更新后，即完成背景更新的处理循环。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是所述的背景更新参数α为介于0和0.1之间的常数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的前景二值化包括：

第n帧的视频图像F_n减去第n-1帧的背景B_n-1得出的差值D’_n；

设定第三阈值P3，判定差值D’_n中大于该阈值P3的为前景，置为255，而小于该阈值P3的为背景，置为0。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的前景检测单元划分是用四邻域搜索的方法存储前景的边缘信息，检索边缘点的最小宽高值和最大宽高值划一矩形框，即为一前景检测单元，所述的四邻域搜索具体指：扫描图像，找到像素为某一值的像素点（i,j），对其周围的8个点（i-1,j-1）（i-1,j）（i-1,j+1）（I,j-1）（I,j+1）（i+1,j-1）（i+1,j）（i+1,j+1）的像素值进行判断，等于该定值的则属于同一前景检测单元。