CN113011227B - 一种遮挡检测中背景更新预判断期间避免误报的辅助检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种遮挡检测中背景更新预判断期间避免误报的辅助检测方法，将背景更新预判断整个过程分为阶段1：背景图像曝光未收敛期间，计算散焦信号，采用通过散焦信号进行遮挡辅助检测；通过散焦信号进行遮挡辅助检测，在散焦信号等于1时可直接输出遮挡预警信号等于1，而在散焦信号等于0时，利用遮挡检测的缓存结果来预测背景图像曝光未收敛期间的遮挡情况；阶段2：背景图像曝光收敛但未满足预判断条件期间，通过梯度特征进行遮挡辅助检测的方法来避免遮挡检测的误报；通过梯度特征进行遮挡辅助检测，在背景图像曝光收敛但未满足预判断条件期间，利用最小分块梯度特征是否大于0来判断遮挡与否；阶段3：背景图像曝光收敛且满足预判断条件。
Description
技术领域
本发明涉及智能监控视频处理技术领域，涉及一种遮挡检测中背景更新预判断期间避免误报的辅助检测方法。
背景技术
随着科技的不断发展，特别是智能技术的发展，以及互联网的广泛应用，特别是近年来，网约车的时兴给大众出行提供了便利，为了保障车内人员的人身安全，在车内加装监控相机，不仅可以威慑不法分子，而且可以有效保存车内现场信息，为犯罪行径提供了有力佐证。车内监控相机一方面需要保存车内现场信息，另一方面需要对自身异常情况(例如遮挡、移动、损坏等)进行报警。目前车内监控相机主要通过背景帧差来判断车内场景是否遮挡，很大程度上依赖背景的正确与否，因此***需要根据车内环境的改变(例如进出车库，昼夜变化等)及时并正确更新背景，为保证更新正确的背景，需要对可能更新的背景帧进行预判断。在背景更新预判断期间，基于背景帧差进行遮挡判断会导致遮挡误判，因此需要采用背景帧差之外的其他方法进行遮挡检测来避免遮挡误报。在遮挡检测背景更新预判断期间，由于环境已经发生改变，加之此时背景仍未得到有效确定，先前的背景计算的背景帧差已经无法决定当前环境下的遮挡检测结果，因此在这段背景更新预判断期间，只依靠背景帧差方法会导致遮挡误报。
发明内容
本发明实际要解决的技术问题在于，
在遮挡检测背景更新预判断期间，由于环境改变导致背景帧差检测结果不能表示实际的遮挡情况，因此需要在此时间内采用辅助检测方法来代替背景帧差法，从而避免误报情况的发生。
具体地，本发明提供一种遮挡检测中背景更新预判断期间避免误报的辅助检测方法，将背景更新预判断整个过程分为三个阶段：
阶段1：背景图像曝光未收敛期间、阶段2：背景图像曝光收敛但未满足预判断条件期间、阶段3：背景图像曝光收敛且满足预判断条件；
其中，
阶段1：背景图像曝光未收敛期间，计算散焦信号，通过散焦信号进行遮挡辅助检测；所述的通过散焦信号进行遮挡辅助检测，是在散焦信号等于1时可直接输出遮挡预警信号等于1，而在散焦信号等于0时，利用遮挡检测的缓存结果来预测背景图像曝光未收敛期间的遮挡情况；
阶段2：背景图像曝光收敛但未满足预判断条件期间，通过梯度特征进行遮挡辅助检测；所述的通过梯度特征进行遮挡辅助检测，在背景图像曝光收敛但未满足预判断条件期间，利用最小分块梯度特征是否大于0来判断遮挡与否。
在所述计算散焦信号之前，还包括参数初始化，计数器cn＝0的步骤。
在所述的通过梯度特征进行遮挡辅助检测之后，还包括输出遮挡预警信号，等待下一帧图像，执行计算散焦信号的步骤。
在所述计算散焦信号和采用通过散焦信号进行遮挡辅助检测步骤之间，还包括：
A.背景更新预判断计时；
B.判断计数器是否大于设定的延时阈值：如果大于延时阈值，执行判断背景更新预判断条件是否满足的步骤；否则执行通过散焦信号进行遮挡辅助检测的步骤。
在所述的通过散焦信号进行遮挡辅助检测的步骤之后，还包括判断背景更新预判断条件是否满足的步骤。
所述的判断背景更新预判断条件是否满足的步骤，进一步包括：如果满足，则更新背景，进行后续的遮挡检测，执行输出遮挡预警信号，等待下一帧图像，执行计算散焦信号的步骤；否则执行通过梯度特征进行遮挡辅助检测的步骤。
所述的计算散焦信号的步骤，进一步包括：获取ISP(图像信号处理器)散焦参数afmetric；如果afmetric<0.4×65535，则散焦信号等于1，否则散焦信号等于0。
所述的通过散焦信号进行遮挡辅助检测，进一步包括：
H.如果散焦信号等于1，则遮挡预警信号等于1，执行输出遮挡预警信号，等待下一帧图像，执行计算散焦信号的步骤；
I.如果散焦信号等于0，则遮挡预警信号等于背景更新预判断前缓存的第15帧图像对应的遮挡预警信号，其中总共缓存30帧图像。
所述的通过梯度特征进行遮挡辅助检测，进一步包括：
a.利用sobel算子，计算梯度图像；
b.计算分块梯度特征分布；具体计算方法为：对梯度图像进行4x4块均分，分别统计各个分块梯度图像中像素值大于100的像素个数，即对应的分块梯度特征分布；
c.如果最小分块梯度特征大于0且散焦信号等于0，则辅助检测结果为无遮挡，即遮挡预警信号等于0。
由此，本申请的优势在于：
(1)将背景更新预判断整个过程分为三个阶段：背景图像曝光未收敛期间、背景图像曝光收敛但未满足预判断条件期间、背景图像曝光收敛且满足预判断条件；针对前两个阶段的图像特点，分别采用通过散焦信号进行遮挡辅助检测、通过梯度特征进行遮挡辅助检测的方法来避免遮挡检测的误报；
(2)通过散焦信号进行遮挡辅助检测，在散焦信号等于1时可直接输出遮挡预警信号等于1，而在散焦信号等于0时，利用遮挡检测的缓存结果来预测背景图像曝光未收敛期间的遮挡情况，从而避免了此阶段遮挡检测的误报；
(3)通过梯度特征进行遮挡辅助检测，在背景图像曝光收敛但未满足预判断条件期间，利用最小分块梯度特征是否大于0来判断遮挡与否，从而避免了此阶段遮挡检测的误报。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。
图1是本发明涉及的方法的三阶段示意框图。
图2是本发明涉及具体方法的流程框图。
图3是本发明涉及方法的具体实施例的流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容及优点，现结合附图对本发明进行进一步的详细说明。
如图1所示，本发明的方法的分为三个阶段，将背景更新预判断整个过程分为三个阶段，表示为如下：
阶段1：背景图像曝光未收敛期间，计算散焦信号，采用通过散焦信号进行遮挡辅助检测；所述的通过散焦信号进行遮挡辅助检测，是在散焦信号等于1时可直接输出遮挡预警信号等于1，而在散焦信号等于0时，利用遮挡检测的缓存结果来预测背景图像曝光未收敛期间的遮挡情况；
阶段2：背景图像曝光收敛但未满足预判断条件期间，通过梯度特征进行遮挡辅助检测的方法来避免遮挡检测的误报；所述的通过梯度特征进行遮挡辅助检测，在背景图像曝光收敛但未满足预判断条件期间，利用最小分块梯度特征是否大于0来判断遮挡与否；
阶段3：背景图像曝光收敛且满足预判断条件。
如图2所示，本发明的方法的步骤可以表示为如下：
本发明的实施步骤：
S1.参数初始化，计数器cn＝0
S2.计算散焦信号
获取ISP(图像信号处理器)散焦参数afmetric；如果afmetric<0.4×65535，则散焦信号等于1，否则散焦信号等于0；
S3.背景更新预判断计时
S4.判断计数器是否大于设定的延时阈值
如果大于延时阈值，执行S6；否则执行S5；
S5.通过散焦信号进行遮挡辅助检测
S6.判断背景更新预判断条件是否满足
如果满足，则更新背景，进行后续的遮挡检测，执行S8；否则执行S7；
S7.通过梯度特征进行遮挡辅助检测
S8.输出遮挡预警信号，等待下一帧图像，执行S2。
其中，
S5.通过散焦信号进行遮挡辅助检测，包括：
S5.1如果散焦信号等于1，则遮挡预警信号等于1，执行S8；
S5.1如果散焦信号等于0，则遮挡预警信号等于背景更新预判断前缓存的第15帧图像对应的遮挡预警信号，其中总共缓存30帧图像；
S7.通过梯度特征进行遮挡辅助检测，包括：
S7.1利用sobel算子，计算梯度图像；
S7.2计算分块梯度特征分布；
对梯度图像进行4x4块均分，分别统计各个分块梯度图像中像素值大于100的像素个数，即对应的分块梯度特征分布；
S7.3如果最小分块梯度特征大于0且散焦信号等于0，则辅助检测结果为无遮挡，即遮挡预警信号等于0。
如图3所示，本发明方法涉及的具体实施例的流程，其中方法的主要实施步骤如下：
步骤1.参数初始化，具体参数意义及初始化值如下：
步骤2.计算散焦信号
2.1获取ISP(图像信号处理器)散焦参数afmetric；
2.2如果afmetric<0.4×65535，则散焦信号defocus_flag＝1，否则defocus_flag＝0；
步骤3.背景更新预判断计时
通过计数器累加cn＝cn+1，实现预判断的计时功能；
步骤4.判断计数器是否大于设定的延时阈值
如果cn>UPDATE_DELAY，则执行步骤6；否则执行步骤5；
步骤5.通过散焦信号进行遮挡辅助检测
5.1如果散焦信号等于1，则遮挡预警信号等于1，执行步骤8；
5.2如果散焦信号等于0，则遮挡预警信号等于背景更新预判断前缓存的第15帧图像对应的遮挡预警信号，其中总共缓存30帧图像；
步骤6.判断背景更新预判断条件是否满足
如果满足，则更新背景，进行后续的遮挡检测，执行步骤8；否则执行步骤7；
步骤7.通过梯度特征进行遮挡辅助检测
7.1利用sobel算子，计算梯度图像；
7.2计算分块梯度特征分布；
对梯度图像进行4x4块均分，分别统计各个分块梯度图像中像素值大于100的像素个数，即对应的分块梯度特征分布；
7.3如果最小分块梯度特征大于0且散焦信号等于0，则辅助检测结果为无遮挡，即遮挡预警信号等于0；
步骤8.输出遮挡预警信号，等待下一帧图像，执行步骤2。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种遮挡检测中背景更新预判断期间避免误报的辅助检测方法，其特征在于，将背景更新预判断整个过程分为三个阶段：
阶段1：背景图像曝光未收敛期间、阶段2：背景图像曝光收敛但未满足预判断条件期间、阶段3：背景图像曝光收敛且满足预判断条件；
其中，
阶段1：背景图像曝光未收敛期间，计算散焦信号，采用通过散焦信号进行遮挡辅助检测；所述的通过散焦信号进行遮挡辅助检测，是在散焦信号等于1时可直接输出遮挡预警信号等于1，而在散焦信号等于0时，利用遮挡检测的缓存结果来预测背景图像曝光未收敛期间的遮挡情况；
阶段2：背景图像曝光收敛但未满足预判断条件期间，通过梯度特征进行遮挡辅助检测的方法来避免遮挡检测的误报；所述的通过梯度特征进行遮挡辅助检测，在背景图像曝光收敛但未满足预判断条件期间，利用最小分块梯度特征是否大于0来判断遮挡与否；
在所述计算散焦信号之前，还包括参数初始化，计数器cn＝0的步骤；
在所述的通过梯度特征进行遮挡辅助检测之后，还包括输出遮挡预警信号，等待下一帧图像，执行计算散焦信号的步骤；
在所述计算散焦信号和采用通过散焦信号进行遮挡辅助检测步骤之间，还包括：
A.背景更新预判断计时；
B.判断计数器是否大于设定的延时阈值：如果大于延时阈值，执行判断背景更新预判断条件是否满足的步骤；否则执行通过散焦信号进行遮挡辅助检测的步骤；
在所述的通过散焦信号进行遮挡辅助检测的步骤之后，还包括判断背景更新预判断条件是否满足的步骤；
所述的判断背景更新预判断条件是否满足的步骤，进一步包括：如果满足，则更新背景，进行后续的遮挡检测，执行输出遮挡预警信号，等待下一帧图像，执行计算散焦信号的步骤；否则执行通过梯度特征进行遮挡辅助检测的步骤；
所述的计算散焦信号的步骤，进一步包括：获取图像信号处理器散焦参数afmetric；如果afmetric<0.4×65535，则散焦信号等于1，否则散焦信号等于0；
所述的通过散焦信号进行遮挡辅助检测，进一步包括：
H.如果散焦信号等于1，则遮挡预警信号等于1，执行输出遮挡预警信号，等待下一帧图像，执行计算散焦信号的步骤；
I.如果散焦信号等于0，则遮挡预警信号等于背景更新预判断前缓存的第15帧图像对应的遮挡预警信号，其中总共缓存30帧图像；
所述的通过梯度特征进行遮挡辅助检测，进一步包括：
a.利用sobel算子，计算梯度图像；
b.计算分块梯度特征分布；具体计算方法为：对梯度图像进行4x4块均分，分别统计各个分块梯度图像中像素值大于100的像素个数，即对应的分块梯度特征分布；
c.如果最小分块梯度特征大于0且散焦信号等于0，则辅助检测结果为无遮挡，即遮挡预警信号等于0。
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