[发明专利]基于流水线结构的高速视频目标检测方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理、光电技术技术领域，具体涉及一种基于流水线结构的高速视频目标检测方法。

背景技术

随着高清相机的发展，在PC环境下的智能视频分析的速度成为其应用的限制。在智能视频目标分析系统中，目标检测处理所需的步骤较多，如视频解码、背景建模、图像差分、二值化、形态学滤波、区域划分、目标关联、写数据库等，因此程序运行缓慢，影响了系统的实时性。由于大多视频分析系统的视频处理速度要求超实时处理，必须对处理算法及整个处理架构做出相应设计。因此，找到一种高速的视频目标检测方法是整个系统软件设计的重要任务。

发明内容

本发明需要解决的技术问题为：现有技术中PC环境下高清视频目标检测速度慢、实时性差。

本发明的技术方案如下所述：

采用8线程流水处理方式，并行实施以下线程：1)视频获取线程；2）灰度化线程；3）背景学习线程；4）视频差分线程；5）阈值分割线程；6）形态滤波线程；7）区域划分线程；8）特征统计与存储线程。

作为优选方案，

本发明的方法流程如下所述：

1)视频获取线程

将视频文件解码成帧图像F_k，并存入公用内存区，对其进度标志dP_Read进行自增；

2）灰度化线程

判断灰度化线程线程进度标志dP_Gray是否小于dP_Read：

若dP_Gray≥dP_Read，则进行短暂休眠；

若dP_Gray<dP_Read，则对采集到的帧图像F_k进行灰度化操作，将结果记为Fg_k，，并将其存入公共内存区，对其进度标志dP_Gray进行自增；

3）背景学习线程

判断背景学习线程进度标志dP_Background是否小于dP_Gray：

若dP_Background≥dP_Gray，则进行短暂休眠；

若dP_Background<dP_Gray，则根据当前图像、前帧图像、前帧背景求取对应像素背景差和帧间差，判断是否进行背景更新；

对所有像素进行以上操作就完成了背景更新，得到当前帧的背景图像BG_k，对其进度标志dP_Background进行自增；

4）视频差分线程

判断视频差分线程进度标志dP_Diff是否小于dP_Background：

若dP_Diff≥dP_Background，则进行短暂休眠；

若dP_Diff<dP_Background，则针对当前背景BG_k与当前帧灰度图像Fg_k，计算背景差分图像D_k，将图像D_k存入公共内存区，对其进度标志dP_Diff进行自增；

5）阈值分割线程

判断阈值分割线程进度标志dP_Threshold是否小于dP_Diff：

若dP_Threshold≥dP_Diff，则进行短暂休眠；

若dP_Threshold<dP_Diff，则计算图像D_k的均值μ和标准差σ，针对图像D_k中大于μ+σ的像素值，采用最大类间方差法对图像D_k进行分割，形成分割图像Dt_k，将图像Dt_k存入公共内存区，对其进度标志dP_Threshold进行自增；

6）形态滤波线程

判断形态滤波线程进度标志dP_Morph是否小于dP_Threshold：

若dP_Morph≥dP_Threshold，则进行短暂休眠；

若dP_Morph<dP_Threshold，则去除图像Dt_k中的噪点、填补空洞，将去噪、填补空洞之后的图像Dm_k存入公共内存区，对其进度标志dP_Morph进行自增；

7）区域划分线程

判断区域划分线程进度标志dP_Region是否小于dP_Morph：

若dP_Region≥dP_Morph，则进行短暂休眠；