一种用于在线课堂系统的运动目标检测方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种用于在线课堂系统的运动目标检测方法及系统。运动目标检测方法包括以下步骤：将当前帧图像和参考帧图像均划分为多个图像块；在所述参考帧图像中为所述当前帧图像中每一图像块匹配出最相似的图像块；根据每两个相似图像块之间的位移确定是否存在运动目标。通过本发明的技术方案，无需预先提取背景图像，减少了复杂的背景图像提取过程，可准确快速地检测出运动目标，算法简单有效。
【专利说明】一种用于在线课堂系统的运动目标检测方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明属于图像处理领域，尤其涉及一种用于在线课堂系统的运动目标检测方法及系统。
【背景技术】
[0002]在视频跟踪算法中，如果要准确标注运动物体往往要先提取背景，而提取视频背景是很复杂的，往往需要要长时间视频图像，或者很复杂的计算过程。导致运动物体的检测运算变得复杂。
[0003]因此需要一种无需提取背景的运动目标检测手段，来提高视频跟踪的效率。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种用于在线课堂系统的运动目标检测方法及系统，以解决上述问题。
[0005]本发明提供一种用于在线课堂系统的运动目标检测方法。上述方法包括以下步骤:将当前帧图像和参考帧图像均划分为多个图像块；在所述参考帧图像中为所述当前帧图像中每一图像块匹配出最相似的图像块；根据每两个相似图像块之间的位移确定是否存在运动目标。
[0006]本明还提供一种用于在线课堂系统的运动目标检测系统，包括:划分单元，用于将当前帧图像和参考帧图像均划分为多个图像块；匹配单元，用于在所述参考帧图像中为所述当前帧图像中每一图像块匹配出最相似的图像块；判断单元，用于根据每两个相似图像块之间的位移确定是否存在运动目标。
[0007]本发明将当前帧图像和参考帧图像均划分为多个图像块，并在参考帧图像中寻找与当前帧图像中的图像块相似的图像块，根据两个相似图像块之间的位移来判断是否有运动目标，进而提取出运动目标，无需预先提取背景图像，相比于以往算法，减少了复杂的背景图像提取过程，可准确快速地检测出运动目标，算法简单有效。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]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，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0009]图1所示为根据本发明的较佳实施例提供的用于在线课堂系统的运动目标检测方法的流程图；
[0010]图2所示为根据本发明的较佳实施例提供的图像块匹配的示意图；
[0011]图3所示为根据本发明的又一较佳实施例提供的用于在线课堂系统的运动目标检测系统的示意图。
【具体实施方式】
[0012]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0013]图1所示为根据本发明的较佳实施例提供的用于在线课堂系统的运动目标检测方法的流程图，该用于在线课堂系统的运动目标检测方法可以包括以下步骤:
[0014]步骤102，将当前帧图像和参考帧图像均划分为多个图像块。
[0015]步骤104，在参考帧图像中为当前帧图像中每一图像块匹配出最相似的图像块。
[0016]步骤106，根据每两个相似图像块之间的位移确定是否存在运动目标。
[0017]在上述步骤106中，如果两个相似图像块之间存在位移，则确定存在运动目标，否贝U，不存在运动目标。有位移说明有物体在运动，因此根据位移可确定是否存在运动目标。
[0018]由于将图像划分为尺寸较小的图像块，一个运动目标可能包含多个图像块，因此为了得到完整的运动目标，可将相邻的且具有位移的图像块进行合并得到运动目标。
[0019]其中，在参考帧图像中为当前帧图像中每一图像块匹配出最相似的图像块的过程具体包括:
[0020]对于当前帧图像中的每一图像块的位置，在参考帧图像中找到对应位置；
[0021]在所述参考帧图像中，以对应位置为基准，在预定范围内搜索出与当前帧图像中的图像块匹配的图像块作为最相似的图像块。
[0022]其中，对图像块进行匹配的过程具体包括:
[0023]将当前帧图像中的所述图像块与预定范围内的每一图像块相减，计算相应的所有像素值差的绝对值之和；
[0024]对应于所有像素值差的绝对值之和最小的图像块是最相似的图像块。
[0025]为了减少误差，在计算出当前帧图像的图像块与所述参考帧图像中对应的候选图像块之间的位移之后，判断该位移是否大于设定值，如果该所述位移大于设定值，则确定所述图像块属于运动目标中的一个图像块。
[0026]在对图像进行划分时，可根据图像的总像素点数目以及需检测的运动目标的大小来确定合适的图像块的大小。合适的图像块尺寸可快速准确的检测出运动目标。
[0027]下面结合图2进一步说明根据本发明的用于在线课堂系统的运动目标检测方法。
[0028]如图2所示，首先将参考帧图像202和当前帧图像204划分为多个图像块，假设参考帧图像和当前帧图像的尺寸均是1920X1080，则图像块的尺寸可以是4X4，也可以是8 X 8，或者16 X 16。如果图像块的尺寸太大，会影响检测精度，因此，在本实施例中优选使用4X4的尺寸。
[0029]对于当前帧图像204中的每一图像块，在参考帧图像202中查找与其相似的图像块。在查找时，根据当前帧图像中图像块A的位置，在参考帧图像中找到对应的位置A’，然后以该位置A’为中心，在预定半径内搜索与该图像块A相似的图像块，该预定半径可以是图像块的边长2倍或2.5倍或3倍，可根据实际情况设置。
[0030]在找到相似的图像块之后，计算每两个相似图像块之间的位移，如果有位移，则说明可能存在运动目标。
[0031]在预定范围内寻找相似图像块的计算方法有很多种，在本实施例中，所采用的相似匹配算法是:
[0032]将当前帧图像204中的图像块与参考帧图像202中的预定范围内的每一图像块相减，计算相应的所有像素值差的绝对值之和，而对应于所有像素值差的绝对值之和最小的图像块即最相似的图像块。
[0033]在图2中，灰色图像块即具有位移的图像块。为了提取运动目标，可以将相邻的且具有位移的图像块进行合并，从而得到运动目标。如图2所示，相邻的5个灰色图像块合并在一起构成一个运动目标206。
[0034]有些场景下例如头发的飘动，其不属于人的移动，因此为了减少误差，可以忽略位移小于预设值的图像块，仅考虑位移大于等于预设值的图像块。
[0035]本发明还提供了一种用于在线课堂系统的运动目标检测设备，如图3所示，该用于在线课堂系统的运动目标检测设备包括:
[0036]划分单元302，用于将当前帧图像和参考帧图像均划分为多个图像块；
[0037]匹配单元304，用于在所述参考帧图像中为所述当前帧图像中每一图像块匹配出最相似的图像块；
[0038]判断单元306，用于根据每两个相似图像块之间的位移确定是否存在运动目标。
[0039]本发明将当前帧图像和参考帧图像均划分为多个图像块，并在参考帧图像中寻找与当前帧图像中的图像块相似的图像块，根据两个相似图像块之间的位移来判断是否有运动目标，进而提取出运动目标，无需预先提取背景图像，相比于以往算法，减少了复杂的背景图像提取过程，可准确快速地检测出运动目标，算法简单有效。
[0040]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。
【权利要求】
1.一种用于在线课堂系统的运动目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤: 将当前帧图像和参考帧图像均划分为多个图像块； 在所述参考帧图像中为所述当前帧图像中每一图像块匹配出最相似的图像块； 根据每两个相似图像块之间的位移确定是否存在运动目标。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果两个相似图像块之间存在位移，则确定存在运动目标，否则，不存在运动目标。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将相邻的且具有位移的图像块进行合并得到所述运动目标。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述参考帧图像中为所述当前帧图像中每一图像块匹配出最相似的图像块的过程包括: 对于所述当前帧图像中的每一图像块的位置，在所述参考帧图像中找到对应位置； 在所述参考帧图像中，以所述对应位置为基准，在预定范围内搜索出与所述当前帧图像中的图像块匹配的图像块作为所述最相似的图像块。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，匹配过程包括: 将所述当前帧图像中的所述图像块与所述预定范围内的每一图像块相减，计算相应的所有像素值差的绝对值之和； 对应于所有像素值差的绝对值之和最小的图像块是所述最相似的图像块。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，计算所述当前帧图像的图像块与所述参考帧图像中对应的候选图像块之间的位移； 在所述位移大于设定值时，确定所述图像块属于运动目标中的一个图像块。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述当前帧图像的像素点数目确定所划分的图像块的大小。
8.一种用于在线课堂系统的运动目标检测设备，其特征在于，包括: 划分单元，用于将当前帧图像和参考帧图像均划分为多个图像块； 匹配单元，用于在所述参考帧图像中为所述当前帧图像中每一图像块匹配出最相似的图像块； 判断单元，用于根据每两个相似图像块之间的位移确定是否存在运动目标。
【文档编号】G06T7/20GK104376579SQ201410648165
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】沈玉将, 刘东升 申请人:苏州阔地网络科技有限公司