[发明专利]基于光流法和超像素分割的运动目标提取方法

权利要求书

1.一种运动目标提取方法，包括如下步骤：

步骤1，取视频序列中的一帧视频图像O，将其预分割成超像素集合S；

具体包括：

(1)取视频序列一帧视频图像O，将该视频图像进行图像预分割，得到每一个像素点的标记；并将分割结果记为矩阵I2；

(2)将具有相同标记的像素集合称为一个超像素，得到n个超像素，分别标识为s_i，i＝1,2,...,n，其中，s_i为预分割视频图像O所得的第i个超像素的标记，获得预分割图像的超像素集n表示S所含超像素的个数；

步骤2，取视频序列中与图像O相邻且在图像O之后的一帧图像O1，根据这两帧视频图像得到O中每个位置像素的水平运动速度矩阵u和垂直运动速度矩阵v；

步骤3，根据水平运动速度矩阵u和垂直运动速度矩阵v得到每一个像素点的速度幅度矩阵

步骤4，使用中值滤波器对矩阵V进行中值滤波，得到矩阵V1；

步骤5，使用高斯滤波器对V1进行高斯滤波，得到矩阵V2；

步骤6，对矩阵V2进行二值化，得到矩阵元素的值为0或1的二值化矩阵V3；

步骤7，对V3进行形态学开运算去除杂点，闭运算进行填充空洞，得到一个含杂点较少的二值化矩阵V4；

步骤8，使矩阵V4中矩阵元素的值为1的矩阵元素等于矩阵I2中对应位置的标记值，矩阵V4中其他矩阵元素仍为0，得到新的矩阵A，统计矩阵A中的不同标记值，并对所述不同标记值进行由小到大的排序，放入一个含有和A中的不同元素个数相同的一维矩阵B；如果A中含有B(k)的数量LA(k)和I2中含有B(k)的数量LI(k)之比小于等于设定值p，则将矩阵A中等于B(k)的矩阵元素的值标记为0，B(k)表示B中第k个元素；

步骤9，将视频图像O中对应于矩阵A中矩阵元素等于0的位置标记为0，其他位置像素值不变，此时像素值为0的区域即为背景区域，像素值不等于0的区域即为运动目标所在的区域，从而提取出运动目标。

2.如权利要求1所述的运动目标提取方法，其中，将视频图像进行图像预分割采用简单线性迭代聚类方法(SLIC)或者分水岭方法。

3.如权利要求1或2所述的运动目标提取方法，其中，根据这两帧视频图像得到O中每个像素的水平运动速度矩阵u和垂直运动速度矩阵v采用对这两帧视频图像应用Horn—Schunck光流法。

4.如权利要求1所述的运动目标提取方法，其中，中值滤波器的窗口大小为N*N。

5.如权利要求4所述的运动目标提取方法，其中，中值滤波器的窗口大小为3*3。

6.如权利要求1所述的运动目标提取方法，其中，高斯滤波器的sigma为0.8，窗口大小为3*3。

7.如权利要求1所述的运动目标提取方法，其中，步骤7中在对V3进行形态学开运算去除杂点，闭运算进行填充空洞时，如果还有一些空洞，则将这些空洞填充，得到一个含杂点较少的二值化矩阵V4。

8.如权利要求1所述的运动目标提取方法，其中，设定值p的范围为[0.7,1]。