一種檢測待測目標的裝置及方法

2023-04-24 07:10:06

專利名稱：一種檢測待測目標的裝置及方法
技術領域：
本發明涉及信號處理領域，具體涉及
化時檢測待測目標的裝置及方法。
種圖像中的目標發生尺度伸縮、旋轉等變
背景技術：
在車輛檢測、跟蹤，攝像頭監控時，為了檢測圖像中的目標，常設計與目標相匹配 的濾波器，通過對圖像濾波，根據濾波後得到的特徵值(如區域內的邊緣梯度強度、灰度強 度、Gabor值等)判斷目標是否存在。但是隨著獲取的圖像中的車輛隨車輛和攝像頭之間 相對位置的變化，車輛的大小和方向都可能發生改變，即尺度伸縮或旋轉。如果這種場景發 生，即使是同一目標，通過濾波器後得到的用於識別的特徵也會發生變化，變化後的特徵增 大了目標判決器發生誤判的概率。 從上面的方法看，如果提取的特徵不需要用目標的尺寸和方向(如圖像中車輛的 輪廓曲線方向)表示，那麼目標在發生姿態變化(即尺寸縮放和旋轉變化，以下同)時仍能 使提取的特徵保持不變有助於判決器進行正確的判決，準確分類和識別目標。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種檢測待測目標的裝置及方法，可當圖像中的
目標發生變化(如目標發生尺度伸縮和/或目標發生旋轉)時仍準確地檢測出待測目標。 為了解決上述問題，本發明提供了一種檢測待測目標的方法，包括 當圖像中的待測目標發生變化時，對圖像和濾波器進行變換，使變換後的結果用
與原坐標無關的量表示，之後將所述變換後的圖像經變換後的濾波器濾波，若濾波後的值
與所述目標的閾值的差值不超過預設值，則所述圖像中包含待測目標。 進一步地，若所述圖像及濾波器不是用極坐標表示，則在對所述圖像及濾波器進 行變換前先將所述圖像及濾波器用極坐標表示。
進一步地，所述變換為AFMT變換。 進一步地，當所述圖像中的待測目標發生變化前，對所述待測目標進行樣本訓練，
得到所述待測目標的閾值。 進一步地，所述方法還包括 對所述濾波後的值進行規一化處理。 進一步地，所述歸一化因子為(^^(o,o).A。(0,0))^ .e汰(叫(F《(o'o)d'o)憤g(縱;(1，0》)。
本發明還提供一種檢測待測目標的裝置，包括變換模塊、計算模塊及判斷模塊；
所述變換模塊，用於當圖像中的待測目標發生變化時，對圖像和濾波器進行變換， 使變換後的結果用與原坐標無關的量表示； 所述計算模塊，用於將變換後的圖像與變換後的濾波器相乘得到濾波後的值，以及將濾波後的值與待測目標的閾值做減法處理得到一差值； 所述判斷模塊，用於判斷所述差值是否超過預設值，若未超過則所述圖像中包含 所述待測目標。 進一步地，所述計算模塊還用於當所述圖像及濾波器不是用極坐標表示時，在對
所述圖像及濾波器進行變換前先將所述圖像及濾波器用極坐標表示。 進一步地，所述變換模塊對圖像及濾波器均做AFMT變換。 進一步地，所述計算模塊還用於當所述圖像中的待測目標發生變化前，對所述待 測目標進行樣本訓練，得到所述待測目標的閾值。 進一步地，所述計算模塊還用於對所述濾波後的值進行規一化處理。
進一步地， 所述歸一化因子為(A^(0,0).M,(0，0))^ .^(arg(雨"0,。)(l，0)+arg(FM;(1,0)))。 綜上所述，本發明提供一種檢測待測目標的裝置及方法，適用於圖像中的目標發 生大小、旋轉變化時，仍能準確地檢測出待測目標，本發明適用於智能系統、模式識別、多媒 體等信號處理的領域。


圖1本發明裝置結構示意圖；
圖2本發明方法流程圖。
具體實施例方式
根據前面的分析，本發明提供一種檢測待測目標的裝置及方法，對圖像進行濾波， 得到經過濾波的特徵，使目標在發生尺度伸縮和/或旋轉等變化時仍能檢測出該待測目 標，利用這種與目標尺度和方向無關的特徵識別目標。使用的濾波器可以區分待檢測的目 標與其它非同類目標。 本實施例提供一種檢測待測目標的裝置，如圖l所示，包括變換模塊、計算模塊及 判斷模塊； 變換模塊，用於當圖像中的目標發生變化時，對圖像和濾波器進行變換，使變換後 的結果用與原坐標無關的量表示； 計算模塊，用於將變換後的圖像與變換後的濾波器相乘得到濾波後的值，以及將 濾波後的值與待測目標的閾值做減法處理得到一差值； 判斷模塊，用於判斷上述差值是否超過預設值，若未超過則圖像中包含待測目標。
計算模塊還用於當圖像及濾波器不是用極坐標表示時，在對圖像及濾波器進行變 換前先將圖像及濾波器用極坐標表示。
變換模塊對圖像及濾波器均做AFMT變換。 計算模塊還用於當圖像中的待測目標發生變化前，對待測目標進行樣本訓練，得 到待測目標的閾值。 計算模塊還用於對濾波後的值進行規一化處理。
規一化處理時的歸一化因子為
本實施例提供一種檢測待測目標的方法，適用於圖像中的待測目標發生尺寸伸 縮、旋轉等變化時，仍然能準確檢測出待測目標的方法，如圖2所示，包括如下幾個步驟
步驟201 :對圖像I中的待測目標進行樣本訓練，得到目標的閾值，即目標的樣本 通過濾波器，得到目標的特徵值，並記錄該目標的閾值(即特徵值)T。 當圖像I中的待測目標發生變化時(如發生尺寸伸縮、和/或旋轉等)，執行以下 步驟 步驟202 :對圖像I和濾波器f進行變換，使變換後的結果用與原坐標無關的量表 示； 若圖像I和濾波器f不是用極坐標表示，則在對圖像I和濾波器f進行變換前先 將
坐標系P (r' ， e )中，並令r = In r':formula see original document page 5l守圖像I和濾波器f用極坐標表示，具體地，可採用如下方式將圖像I和濾波器f變換到極formula see original document page 5
R是信號在極坐標中的最長半徑，9的值可以通過x，y的象限確定，然後變換半徑 方向的坐標為r = ln r'; 對極坐標系中的圖像I和濾波器f進行變換，如AFMT(AnalysisFourier-Mellin Transform)變換，具體為， 在坐標P (r， e )中，對圖像I(r， e )進行AFMT變換，得到Fourie-Mellin空間量 為 formula see original document page 5
在坐標p (r， 9 )中，對濾波器f (r， 9 )進行AFMT變換，得到Fourie-Mellin空間 formula see original document page 5
M!(k， v)為圖像I (r， e )經AFMT變換後的結果，Mf (k， v)為濾波器f (r， e )經過 AFMT變換的結果，其中R表示k， v的取值範圍，o是固定的嚴格正實數，M工(k， v)及Mf(k， v)均為與原坐標r， e無關的量。 步驟203 :對變換後的圖像I經變換後的濾波器f濾波，具體為， 將M工(k， v)與Mf(k， v)通過計算模塊的乘法器相乘，即Mcov' (k， v) = M工(k，
V) Mf(k， V); 步驟204 :判斷圖像I中是否包含待測目標，即判斷濾波後的值Me。v' (k， v)是否 與待測目標的閾值T相符，具體地， 對M。。/ (k，v)進行歸一化，得到與目標伸縮尺度及旋轉角度無關的量M。。v(k，v);
一CT+ZV
M咖(A:，v)-(M,(0，0).M,(0，0))丁 .e'"arg( "Q,。)(i,。)+arg( ;(1,o)))M^(A:,v) ( 4 ) 將歸一化的結果Mc。v(k， v)與閾值T通過計算模塊的減法器進行比較，若其差值e 不超過預設值則變化後的圖像I中包含待測目標，否則不包含待測目標；該預設值可根據 實際需要進行設置，如1%，5%等，本發明對此不作限制。 從上面實例的過程可見，如果圖像中待識別的目標不需要通過大小或目標的方向 區分，本發明通過提取與目標大小和/或目標的方向無關的特徵值，在圖像中的目標發生 尺度縮放或方向變化(例如車輛靠近或遠離鏡頭、直行或轉彎)時，仍可以檢測到同一目 標，因對圖像及濾波器進行變換後是與原坐標無關的量，濾波後的值能與待測目標的閾值 非常接近。這對在模式識別、人工智慧、信號處理等領域需要提取同一目標與原空間位置、 大小無關的特徵時具有推廣價值，可在國內外推廣。
權利要求
一種檢測待測目標的方法，包括當圖像中的待測目標發生變化時，對圖像和濾波器進行變換，使變換後的結果用與原坐標無關的量表示，之後將所述變換後的圖像經變換後的濾波器濾波，若濾波後的值與所述目標的閾值的差值不超過預設值，則所述圖像中包含待測目標。
2. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於若所述圖像及濾波器不是用極坐標表示，則在對所述圖像及濾波器進行變換前先將所 述圖像及濾波器用極坐標表示。
3. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於 所述變換為AFMT變換。
4. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於當所述圖像中的待測目標發生變化前，對所述待測目標進行樣本訓練，得到所述待測 目標的閾值。
5. 如權利要求1至4任一項所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 對所述濾波後的值進行規一化處理。
6. 如權利要求5所述的方法，其特徵在於所述歸一化因子為((0,0). (0,0))7 e'"叫(F《(0,0)(1,0)+arg(雨;d，o)))。
7. —種檢測待測目標的裝置，包括變換模塊、計算模塊及判斷模塊；其特徵在於所述變換模塊，用於當圖像中的待測目標發生變化時，對圖像和濾波器進行變換，使變換後的結果用與原坐標無關的量表示；所述計算模塊，用於將變換後的圖像與變換後的濾波器相乘得到濾波後的值，以及將濾波後的值與待測目標的閾值做減法處理得到一差值；所述判斷模塊，用於判斷所述差值是否超過預設值，若未超過則所述圖像中包含所述 待測目標。
8. 如權利要求7所述的裝置，其特徵在於所述計算模塊還用於當所述圖像及濾波器不是用極坐標表示時，在對所述圖像及濾波 器進行變換前先將所述圖像及濾波器用極坐標表示。
9. 如權利要求7所述的裝置，其特徵在於所述變換模塊對圖像及濾波器均做AFMT變換。
10. 如權利要求7所述的裝置，其特徵在於所述計算模塊還用於當所述圖像中的待測目標發生變化前，對所述待測目標進行樣本 訓練，得到所述待測目標的閾值。
11. 如權利要求7至10任一項所述的裝置，其特徵在於 所述計算模塊還用於對所述濾波後的值進行規一化處理。
12. 如權利要求ll所述的裝置，其特徵在於所述歸一化因子為(MX0,0).A^(0,0))7 .e'"鹼冊"o,吼爭a^雨w卿。
全文摘要
本發明提供了一種檢測待測目標的裝置及方法，該方法包括當圖像中的待測目標發生變化時，對圖像和濾波器進行變換，使變換後的結果用與原坐標無關的量表示，之後將所述變換後的圖像經變換後的濾波器濾波，若濾波後的值與所述目標的閾值的差值不超過預設值，則所述圖像中包含待測目標。採用本發明的技術方案，可當圖像中的目標發生變化(如目標發生尺度伸縮和/或目標發生旋轉)時仍準確地檢測出待測目標。
文檔編號G06T7/00GK101751675SQ20101011911
公開日2010年6月23日 申請日期2010年2月24日 優先權日2010年2月24日
發明者何毅 申請人:中興通訊股份有限公司