[发明专利]一种视频图像中前景停留时间的估计方法及装置

权利要求书

1.一种视频图像中前景停留时间的估计方法，其特征在于，包括：

确定视频图像中的前景，其中，所述视频图像中的前景包括的像素为前景像素；

分别提取所述视频图像中的每一帧视频图像的每个像素的特征值，并将所述特征值组合成五维的特征向量，所述特征值包括表征像素三通道颜色空间的每个通道的分量值，以及表征像素位置的行方向数值和列方向数值；

设定所述视频图像中的前景像素被聚类为M类，每个类别对应一个聚类中心，所述聚类中心是五维向量，将所述聚类中心组合成第一矩阵，所述第一矩阵为5*M的矩阵，其中，M为不小于2的正整数；

将所述前景像素进行聚类，得到至少两种类别的前景像素，包括：

根据初始前景像素估计结果、所述特征向量和所述第一矩阵，对所述视频图像中的每一帧视频图像的每个像素进行编码约束，得到M维的编码向量，所述编码向量的分量为0或1，且最多有一个等于1的分量，其中，M为不小于2的正整数，初始前景像素估计结果为对所述视频图像中的每一帧视频图像的每个像素进行初始前景估计的结果；

若编码向量中的第i个分量等于1，则确定当前像素为第i类前景像素，其中i为正整数；

分别确定每种所述类别的前景像素的停留时间。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定视频图像中的前景，包括：

对所述视频图像中的每一帧视频图像的每个像素进行初始前景估计，得到视频图像中的初始前景；

对所述初始前景进行修正，得到修正的前景；

将所述修正的前景作为所述视频图像中的前景。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述视频图像中的每一帧视频图像的每个像素进行编码约束，得到M维的编码向量，包括：

按照如下公式，对所述视频图像中的每一帧视频图像的每个像素进行编码约束：

$\underset{D,\mathrm{\α}}{\min }Q(D,\mathrm{\α})=\underset{D,\mathrm{\α}}{\min }\{\underset{\left\{p\right|\left|\right|{\mathrm{\α}}_p|{|}_1=1\}}{\Σ}{d}_1({\mathrm{D\α}}_p,I_p)+\underset{p}{\Σ}{d}_2\left(\right|\left|{\mathrm{\α}}_p\right|{|}_1,u_p)\};$

通过求解所述编码约束，得到所述视频图像中的每一帧视频图像的每个像素的M维的编码向量；

其中，α为所有像素的编码向量集合，D为第一矩阵，P为当前像素，I_p为像素p的特征向量，u_p为像素p的初始前景像素估计结果，u_p＝1表示像素p为前景像素，u_p＝0表示像素p为背景像素，α_p为像素p的编码向量，η为设定的参数值，||α_p||₁为像素P的编码向量的1范数，{p||α_p||₁＝1}表示||α_p||₁＝1的像素集合，d₁(Dα_p,I_p)表示像素p的特征向量与像素p所属类别的聚类中心之间的差异，d₂(||α_p||₁,u_p)表示修正前景像素估计结果与初始前景像素估计结果之间的差异，表示所有修正前景像素的特征向量与其所属类别的聚类中心的差异的总和，表示所有像素的修正前景像素估计结果与初始前景像素估计结果之间差异的总和，Q(D,α)为与的加权和。