[发明专利]一种基于颜色特征的视频目标检索方法

说明书

本发明涉及一种基于颜色特征的视频目标检索方法。本发明在视频感兴趣目标检测的基础上，在HSY空间上提取所有目标主色，提取过程中分别提取目标上黑白色与彩色，考虑到用户对颜色定义的主观性，加入了过渡色的概念，即可能属于黑白色也可能属于彩色的部分，该部分单独提取。特征提取完后存储到数据库，用户检索时选择一个或多个颜色，根据检索的颜色，依次判定各目标分数并将结果排序输出。本发明充分考虑了用户主观颜色定义的不确定性，即不同的用户对于同一种颜色可能存在不同的分类，通过HSY空间、黑白彩色及过渡色分开提取等手段比较有效地得到了符合用户感知的颜色特征。

技术领域

本发明属于计算机视觉技术领域，涉及一种基于颜色特征的视频目标检索方法。

背景技术

目前视频监控设备被广泛采用，如何从海量的视频图像数据挖掘到感兴趣的内容成为了一个广受关注的问题。

目标检测能够从视频中找到用户所感兴趣的目标，而本申请所关注的是在这些目标寻找到用户所关注的特定目标。

对于用户来说，颜色是一种直观的对目标的描述，由于颜色特征具有光照不敏感，旋转平移不变性等特点，表现出了相当强的鲁棒性，因此，基于颜色特征的图像检索是应用最广泛的、基于内容的图像检索方法。

颜色特征有很多种表述方式，《图像颜色检索方法和系统》103699532A中，在HSV空间上提取颜色直方图，根据直方图相似度度量图像的相似度，《根据颜色搜索商品的方法和系统》101216830A中则采用聚类的方法，获得HSV空间上各颜色的比重并作为特征，《图像检索方法与装置》105022752A提取图像主色，量化成直方图并排序，以上均为基于图像的颜色检索，其缺点在于只能衡量图像的相似度，而在视频监控中用户关注的是图像中的目标而非背景。《基于颜色特征的图像检索方法》105205171A在RGB空间上通过直方图及分块直方图来提取目标主色及其概率，其缺点在于主色种类限制及主色的选择没有考虑到用户对目标的关注颜色未必是比例最多的颜色，同时RGB空间颜色分布不均匀导致度量难以一致。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种基于颜色特征的视频目标检索方法。

本发明的主要技术构思：本发明在视频感兴趣目标检测的基础上，在HSY空间上提取所有目标主色，提取过程中分别提取目标上黑白色与彩色，考虑到用户对颜色定义的主观性，加入了过渡色的概念，即可能属于黑白色也可能属于彩色的部分，该部分单独提取。特征提取完后存储到数据库，用户检索时选择一个或多个颜色，根据检索的颜色，依次判定各目标分数并将结果排序输出。

本发明方法包括以下步骤：

步骤1、利用常规的目标检测方法处理视频得到感兴趣目标；

步骤2、将目标上所有像素点的颜色值转至HSY空间，根据预先设定的阈值将其分为黑白色、过渡色及彩色三类；

步骤3、分别统计黑白色、过渡色及彩色三类，黑白色保存二值图，彩色则采用色调（H）直方图，同时保存各直方图块对应的饱和度（S）和亮度（Y）的均值，过渡色同时保存二值图和直方图；

步骤4、根据黑白色所占比例是否大于阈值判定目标是否存在黑白色。考虑到目标中存在车辆，其车窗部分一般呈现黑色，其阈值应设定为较大值。满足条件时认为目标存在黑白色部分，当不满足条件时加入过渡色部分并再次判定，若满足条件则认为目标存在可疑的黑白色部分，若仍不满足条件则认为目标不存在黑白色部分；

步骤5、判定是否存在黑色，采用区域搜索黑色二值图，取其中最大的区域，判断其点数占目标的比例是否大于阈值。满足条件时认为目标存在黑色部分，计算其平均亮度值并保存，标记为黑色。类似的，不满足条件则继续判断是否存在白色，满足条件时认为目标存在白色部分，计算其平均亮度值并保存，标记为白色。类似的，不满足条件则继续判断是否存在灰色，计算其亮度值并保存，标记为灰色；