一種用於在線課堂系統的運動目標檢測方法及系統的製作方法
2023-05-02 19:17:46 2
一種用於在線課堂系統的運動目標檢測方法及系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種用於在線課堂系統的運動目標檢測方法及系統。運動目標檢測方法包括以下步驟：將當前幀圖像和參考幀圖像均劃分為多個圖像塊；在所述參考幀圖像中為所述當前幀圖像中每一圖像塊匹配出最相似的圖像塊；根據每兩個相似圖像塊之間的位移確定是否存在運動目標。通過本發明的技術方案，無需預先提取背景圖像，減少了複雜的背景圖像提取過程，可準確快速地檢測出運動目標，算法簡單有效。
【專利說明】一種用於在線課堂系統的運動目標檢測方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明屬於圖像處理領域，尤其涉及一種用於在線課堂系統的運動目標檢測方法及系統。
【背景技術】
[0002]在視頻跟蹤算法中，如果要準確標註運動物體往往要先提取背景，而提取視頻背景是很複雜的，往往需要要長時間視頻圖像，或者很複雜的計算過程。導致運動物體的檢測運算變得複雜。
[0003]因此需要一種無需提取背景的運動目標檢測手段，來提高視頻跟蹤的效率。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種用於在線課堂系統的運動目標檢測方法及系統，以解決上述問題。
[0005]本發明提供一種用於在線課堂系統的運動目標檢測方法。上述方法包括以下步驟:將當前幀圖像和參考幀圖像均劃分為多個圖像塊；在所述參考幀圖像中為所述當前幀圖像中每一圖像塊匹配出最相似的圖像塊；根據每兩個相似圖像塊之間的位移確定是否存在運動目標。
[0006]本明還提供一種用於在線課堂系統的運動目標檢測系統，包括:劃分單元，用於將當前幀圖像和參考幀圖像均劃分為多個圖像塊；匹配單元，用於在所述參考幀圖像中為所述當前幀圖像中每一圖像塊匹配出最相似的圖像塊；判斷單元，用於根據每兩個相似圖像塊之間的位移確定是否存在運動目標。
[0007]本發明將當前幀圖像和參考幀圖像均劃分為多個圖像塊，並在參考幀圖像中尋找與當前幀圖像中的圖像塊相似的圖像塊，根據兩個相似圖像塊之間的位移來判斷是否有運動目標，進而提取出運動目標，無需預先提取背景圖像，相比於以往算法，減少了複雜的背景圖像提取過程，可準確快速地檢測出運動目標，算法簡單有效。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0009]圖1所示為根據本發明的較佳實施例提供的用於在線課堂系統的運動目標檢測方法的流程圖；
[0010]圖2所示為根據本發明的較佳實施例提供的圖像塊匹配的示意圖；
[0011]圖3所示為根據本發明的又一較佳實施例提供的用於在線課堂系統的運動目標檢測系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下文中將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0013]圖1所示為根據本發明的較佳實施例提供的用於在線課堂系統的運動目標檢測方法的流程圖，該用於在線課堂系統的運動目標檢測方法可以包括以下步驟:
[0014]步驟102，將當前幀圖像和參考幀圖像均劃分為多個圖像塊。
[0015]步驟104，在參考幀圖像中為當前幀圖像中每一圖像塊匹配出最相似的圖像塊。
[0016]步驟106，根據每兩個相似圖像塊之間的位移確定是否存在運動目標。
[0017]在上述步驟106中，如果兩個相似圖像塊之間存在位移，則確定存在運動目標，否貝U，不存在運動目標。有位移說明有物體在運動，因此根據位移可確定是否存在運動目標。
[0018]由於將圖像劃分為尺寸較小的圖像塊，一個運動目標可能包含多個圖像塊，因此為了得到完整的運動目標，可將相鄰的且具有位移的圖像塊進行合併得到運動目標。
[0019]其中，在參考幀圖像中為當前幀圖像中每一圖像塊匹配出最相似的圖像塊的過程具體包括:
[0020]對於當前幀圖像中的每一圖像塊的位置，在參考幀圖像中找到對應位置；
[0021]在所述參考幀圖像中，以對應位置為基準，在預定範圍內搜索出與當前幀圖像中的圖像塊匹配的圖像塊作為最相似的圖像塊。
[0022]其中，對圖像塊進行匹配的過程具體包括:
[0023]將當前幀圖像中的所述圖像塊與預定範圍內的每一圖像塊相減，計算相應的所有像素值差的絕對值之和；
[0024]對應於所有像素值差的絕對值之和最小的圖像塊是最相似的圖像塊。
[0025]為了減少誤差，在計算出當前幀圖像的圖像塊與所述參考幀圖像中對應的候選圖像塊之間的位移之後，判斷該位移是否大於設定值，如果該所述位移大於設定值，則確定所述圖像塊屬於運動目標中的一個圖像塊。
[0026]在對圖像進行劃分時，可根據圖像的總像素點數目以及需檢測的運動目標的大小來確定合適的圖像塊的大小。合適的圖像塊尺寸可快速準確的檢測出運動目標。
[0027]下面結合圖2進一步說明根據本發明的用於在線課堂系統的運動目標檢測方法。
[0028]如圖2所示，首先將參考幀圖像202和當前幀圖像204劃分為多個圖像塊，假設參考幀圖像和當前幀圖像的尺寸均是1920X1080，則圖像塊的尺寸可以是4X4，也可以是8 X 8，或者16 X 16。如果圖像塊的尺寸太大，會影響檢測精度，因此，在本實施例中優選使用4X4的尺寸。
[0029]對於當前幀圖像204中的每一圖像塊，在參考幀圖像202中查找與其相似的圖像塊。在查找時，根據當前幀圖像中圖像塊A的位置，在參考幀圖像中找到對應的位置A』，然後以該位置A』為中心，在預定半徑內搜索與該圖像塊A相似的圖像塊，該預定半徑可以是圖像塊的邊長2倍或2.5倍或3倍，可根據實際情況設置。
[0030]在找到相似的圖像塊之後，計算每兩個相似圖像塊之間的位移，如果有位移，則說明可能存在運動目標。
[0031]在預定範圍內尋找相似圖像塊的計算方法有很多種，在本實施例中，所採用的相似匹配算法是:
[0032]將當前幀圖像204中的圖像塊與參考幀圖像202中的預定範圍內的每一圖像塊相減，計算相應的所有像素值差的絕對值之和，而對應於所有像素值差的絕對值之和最小的圖像塊即最相似的圖像塊。
[0033]在圖2中，灰色圖像塊即具有位移的圖像塊。為了提取運動目標，可以將相鄰的且具有位移的圖像塊進行合併，從而得到運動目標。如圖2所示，相鄰的5個灰色圖像塊合併在一起構成一個運動目標206。
[0034]有些場景下例如頭髮的飄動，其不屬於人的移動，因此為了減少誤差，可以忽略位移小於預設值的圖像塊，僅考慮位移大於等於預設值的圖像塊。
[0035]本發明還提供了一種用於在線課堂系統的運動目標檢測設備，如圖3所示，該用於在線課堂系統的運動目標檢測設備包括:
[0036]劃分單元302，用於將當前幀圖像和參考幀圖像均劃分為多個圖像塊；
[0037]匹配單元304，用於在所述參考幀圖像中為所述當前幀圖像中每一圖像塊匹配出最相似的圖像塊；
[0038]判斷單元306，用於根據每兩個相似圖像塊之間的位移確定是否存在運動目標。
[0039]本發明將當前幀圖像和參考幀圖像均劃分為多個圖像塊，並在參考幀圖像中尋找與當前幀圖像中的圖像塊相似的圖像塊，根據兩個相似圖像塊之間的位移來判斷是否有運動目標，進而提取出運動目標，無需預先提取背景圖像，相比於以往算法，減少了複雜的背景圖像提取過程，可準確快速地檢測出運動目標，算法簡單有效。
[0040]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種用於在線課堂系統的運動目標檢測方法，其特徵在於，包括以下步驟: 將當前幀圖像和參考幀圖像均劃分為多個圖像塊； 在所述參考幀圖像中為所述當前幀圖像中每一圖像塊匹配出最相似的圖像塊； 根據每兩個相似圖像塊之間的位移確定是否存在運動目標。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，如果兩個相似圖像塊之間存在位移，則確定存在運動目標，否則，不存在運動目標。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，將相鄰的且具有位移的圖像塊進行合併得到所述運動目標。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述參考幀圖像中為所述當前幀圖像中每一圖像塊匹配出最相似的圖像塊的過程包括: 對於所述當前幀圖像中的每一圖像塊的位置，在所述參考幀圖像中找到對應位置； 在所述參考幀圖像中，以所述對應位置為基準，在預定範圍內搜索出與所述當前幀圖像中的圖像塊匹配的圖像塊作為所述最相似的圖像塊。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，匹配過程包括: 將所述當前幀圖像中的所述圖像塊與所述預定範圍內的每一圖像塊相減，計算相應的所有像素值差的絕對值之和； 對應於所有像素值差的絕對值之和最小的圖像塊是所述最相似的圖像塊。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其特徵在於，計算所述當前幀圖像的圖像塊與所述參考幀圖像中對應的候選圖像塊之間的位移； 在所述位移大於設定值時，確定所述圖像塊屬於運動目標中的一個圖像塊。
7.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其特徵在於，根據所述當前幀圖像的像素點數目確定所劃分的圖像塊的大小。
8.一種用於在線課堂系統的運動目標檢測設備，其特徵在於，包括: 劃分單元，用於將當前幀圖像和參考幀圖像均劃分為多個圖像塊； 匹配單元，用於在所述參考幀圖像中為所述當前幀圖像中每一圖像塊匹配出最相似的圖像塊； 判斷單元，用於根據每兩個相似圖像塊之間的位移確定是否存在運動目標。
【文檔編號】G06T7/20GK104376579SQ201410648165
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】沈玉將, 劉東升 申請人:蘇州闊地網絡科技有限公司