[发明专利]一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法及其应用

权利要求书

1.一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法，其特征在于，其步骤如下：

(1)采集烟雾画面I后对其进行预处理，所述预处理是指构建带有标注信息的烟雾信息数据；

(2)以预处理后的烟雾画面I作为输入，输入训练好的LiteFlowNet得到所述烟雾画面I的光流图像；

所述LiteFlowNet的训练过程即以经预处理的烟雾画面II作为输入，以烟雾画面II产生的光流图像作为理论输出，不断调整LiteFlowNet的参数的过程，训练的终止条件为达到最大迭代次数N；

(3)利用LoG滤波器与步骤(2)得到的光流图像进行卷积，得到滤波后的光流图像；

(4)在步骤(3)获取的图像中寻找零交叉位置，进而确定该图像上不同物体之间光流边缘的位置即确定动态遮挡区域；

(5)引入图像语义信息判断步骤(4)所得的遮挡区域是否为烟雾；

(6)检测出动态遮挡产生的光流，并映射回步骤(2)得到的光流图像定位动态遮挡区域。

2.根据权利要求1所述的一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法，其特征在于，所述烟雾画面II是通过摄像头采集而得的，其至少包括30个视频和1000个烟雾图像对。

3.根据权利要求1所述的一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法，其特征在于，所述LiteFlowNet具有NetC和NetE两个子网络；NetC对任何输入的图片对提取两个多尺度的高维金字塔特征，NetE用来估算烟雾的由粗到细的流场，NetC子网络被设计成双流网络，双流之间相互共享权重。

4.根据权利要求1所述的一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法，其特征在于，LoG算子G(r)公式如下：

LoG滤波器是G(r)的二阶导数，其公式如下：

卷积公式如下：

其中，i和j分别代表图像中一像素的横坐标和纵坐标，I₀(i,j)和g(i,j)分别代表步骤(2)得到的光流图像和滤波后的光流图像，σ代表方差。

5.根据权利要求1所述的一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法，其特征在于，所述零交叉位置的寻找过程具体为：

i)取步骤(3)获取的图像的一部分，将其放大到像素级；

ii)在以像素点X为中心的3x3的区域中，确定了四对上下、左右和两个对角线的像素点正负关系；

iii)如这四对像素点的经过步骤(3)滤波后的灰度值的正负关系均相反且四对像素点的对应的灰度值差的绝对值小于阈值a，则像素点X为零交叉位置。

6.根据权利要求5所述的一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法，其特征在于，在找到所有零交叉位置后将所有零交叉位置点映射回步骤(2)得到的光流图像即可获取带有遮挡区域边缘的图像。

7.根据权利要求1所述的一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法，其特征在于，所述动态遮挡区域是用MH零交叉探测器来提取的；

所述引入图像语义信息判断步骤(4)所得的遮挡区域是否为烟雾是指基于烟雾灰度特征判断遮挡区域是否为烟雾。

8.根据权利要求7所述的一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法，其特征在于，所述遮挡区域的灰度值大于220或小于80，则该遮挡区域不是烟雾；反之则是烟雾。

9.根据权利要求1所述的一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法，其特征在于，所述LiteFlowNet的输入为预处理后的烟雾画面I中相邻的两帧，输出为所述相邻的两帧对应的光流图像；

所述N为10000；

所述烟雾画面I和烟雾画面II的图片分辨率大于等于1920×1080像素。

10.应用如权利要求1～9任一项所述的一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法的电子设备，其特征在于，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器、一个或多个程序及图像采集装置；

所述图像采集装置用于采集图像信息，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，使得所述电子设备执行如权利要求1～9任一项所述的一种快速的烟雾动态遮挡区域检测和定位方法。