技术领域本发明属于计算机视觉技术领域，涉及一种基于颜色特征的视频目标检索方法。
背景技术：
目前视频监控设备被广泛采用，如何从海量的视频图像数据挖掘到感兴趣的内容成为了一个广受关注的问题。目标检测能够从视频中找到用户所感兴趣的目标，而本申请所关注的是在这些目标寻找到用户所关注的特定目标。对于用户来说，颜色是一种直观的对目标的描述，由于颜色特征具有光照不敏感，旋转平移不变性等特点，表现出了相当强的鲁棒性，因此，基于颜色特征的图像检索是应用最广泛的、基于内容的图像检索方法。颜色特征有很多种表述方式，《图像颜色检索方法和系统》103699532A中，在HSV空间上提取颜色直方图，根据直方图相似度度量图像的相似度，《根据颜色搜索商品的方法和系统》101216830A中则采用聚类的方法，获得HSV空间上各颜色的比重并作为特征，《图像检索方法与装置》105022752A提取图像主色，量化成直方图并排序，以上均为基于图像的颜色检索，其缺点在于只能衡量图像的相似度，而在视频监控中用户关注的是图像中的目标而非背景。《基于颜色特征的图像检索方法》105205171A在RGB空间上通过直方图及分块直方图来提取目标主色及其概率，其缺点在于主色种类限制及主色的选择没有考虑到用户对目标的关注颜色未必是比例最多的颜色，同时RGB空间颜色分布不均匀导致度量难以一致。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的不足，提供了一种基于颜色特征的视频目标检索方法。本发明的主要技术构思：本发明在视频感兴趣目标检测的基础上，在HSY空间上提取所有目标主色，提取过程中分别提取目标上黑白色与彩色，考虑到用户对颜色定义的主观性，加入了过渡色的概念，即可能属于黑白色也可能属于彩色的部分，该部分单独提取。特征提取完后存储到数据库，用户检索时选择一个或多个颜色，根据检索的颜色，依次判定各目标分数并将结果排序输出。本发明方法包括以下步骤：步骤1、利用常规的目标检测方法处理视频得到感兴趣目标；步骤2、将目标上所有像素点的颜色值转至HSY空间，根据预先设定的阈值将其分为黑白色、过渡色及彩色三类；步骤3、分别统计黑白色、过渡色及彩色三类，黑白色保存二值图，彩色则采用色调（H）直方图，同时保存各直方图块对应的饱和度（S）和亮度（Y）的均值，过渡色同时保存二值图和直方图；步骤4、根据黑白色所占比例是否大于阈值判定目标是否存在黑白色。考虑到目标中存在车辆，其车窗部分一般呈现黑色，其阈值应设定为较大值。满足条件时认为目标存在黑白色部分，当不满足条件时加入过渡色部分并再次判定，若满足条件则认为目标存在可疑的黑白色部分，若仍不满足条件则认为目标不存在黑白色部分；步骤5、判定是否存在黑色，采用区域搜索黑色二值图，取其中最大的区域，判断其点数占目标的比例是否大于阈值。满足条件时认为目标存在黑色部分，计算其平均亮度值并保存，标记为黑色。类似的，不满足条件则继续判断是否存在白色，满足条件时认为目标存在白色部分，计算其平均亮度值并保存，标记为白色。类似的，不满足条件则继续判断是否存在灰色，计算其亮度值并保存，标记为灰色；步骤6、根据彩色所占比例是否大于阈值判定目标是否存在彩色。满足条件则平滑彩色直方图后排序，选择数值超过预设阈值或该数值乘以彩色所占比例后超过预设阈值的直方图块，直至选择的数值小于前一个的一半或不满足选择条件则终止。类似地，若不满足条件则加入过渡色后判定，并标记为可疑的彩色部分。保存所有选择到的颜色作为主色，根据保存的HSY值进行颜色的分类并记录；步骤7、检索时，用户输入一种或几种颜色。首先变换检索色至HSY空间并进行分类。判定保存的颜色特征时，首先判定检索色与保存的各种颜色是否属于同一类并给出预设的相应类内类间分数，黑白类内加入亮度差异，彩色类内加入亮度、饱和度及色调三个量的综合值作为度量，选择与检索色最接近的颜色的度量作为检索分数。当存在几种检索颜色，依次分别检索，将所有检索分数的乘积做相应开方处理后作为检索分数；步骤8、得到所有检索分数后排序并输出。本发明的有益效果：针对视频监控的感兴趣目标进行了各颜色的差异处理，如不能将车窗部分颜色作为目标车的颜色。针对用户定义的主观性，即不同的用户对于同一种颜色可能存在不同的分类，分别处理黑白色与彩色部分，并加入过渡色部分来处理一些不确定的目标。考虑到颜色空间相对人主观感受的分布不均匀性，首先采用了HSY空间，其次得到检索分数时，分为了类内和类间两种度量，使其最大程度接近主观感受。附图说明图1为本发明方法流程图。具体实施方式以下结合实施例和附图1对本发明作进一步说明：在视频侦查项目中，采用颜色检索方案，办案人员通过颜色检索可以查找到海量视频数据中的特定颜色目标。系统分为两步，首先是对待处理视频进行批量预处理并保存结果，需要检索时，根据输入的检索色调用保存的颜色特征数据库并将结果输出。具体步骤如下：首先利用常规的目标检测方法处理视频得到感兴趣目标。将目标上所有像素点的颜色值转至HSY空间，根据预先设定的阈值将其分为黑白色、过渡色及彩色三类。分别统计黑白色、过渡色及彩色三类，黑白色保存二值图，实施中采用黑白灰三类即生成对应的三张二值图，彩色则采用色调（H）直方图，同时保存各直方图块对应的饱和度（S）和亮度（Y）的均值，过渡色同时保存二值图和直方图。根据黑白色所占比例是否大于阈值判定目标是否存在黑白色。考虑到目标中存在车辆，其车窗部分一般呈现黑色，其阈值应设定为较大值，实施中选用了60%。满足条件（大于60%）时认为目标存在黑白色部分，当不满足条件时加入过渡色部分并再次判定，若满足条件（大于60%）则认为目标存在可疑的黑白色部分，若仍不满足条件则认为目标不存在黑白色部分。判定是否存在黑色，采用区域搜索黑色二值图，取其中最大的区域，判断其点数占目标的比例是否大于阈值，实施中阈值选用了50%。满足条件时认为目标存在黑色部分，计算其平均亮度值并保存，标记为黑色。类似的，不满足条件则继续判断是否存在白色，实施中阈值选用15%，满足条件时认为目标存在白色部分，计算其平均亮度值并保存，标记为白色。类似的，不满足条件则继续判断是否存在灰色，实施中阈值选用25%，计算其亮度值并保存，标记为灰色。根据彩色所占比例是否大于阈值判定目标是否存在彩色，阈值设定为15%。满足条件则平滑彩色直方图后排序，选择数值超过10%或该数值乘以彩色所占比例后超过4%的直方图块，直至选择的数值小于前一个的一半或不满足选择条件则终止。类似地，若不满足阈值条件则加入过渡色后判定，并标记为可疑的彩色部分。保存所有选择到的颜色作为主色，根据保存的HSY值进行颜色的分类并记录，实施中选择了红蓝青绿黄橙紫七种。检索时，用户输入一种或几种颜色。首先变换检索色至HSY空间并进行分类，实施中共黑白灰红蓝青绿黄橙紫十种。判定保存的颜色特征时，首先判定检索色与保存的各种颜色是否属于同一类并给出预设的相应类内类间分数，黑白类内加入亮度差异，彩色类内加入亮度、饱和度及色调三个量的综合值作为度量，实施中采用五倍亮度差异与色调差异的和，选择与检索色最接近的颜色的度量作为检索分数。当存在几种检索颜色，依次分别检索，将所有检索分数的乘积做相应开方处理后作为检索分数。得到所有检索分数后排序并输出。综上，本发明充分考虑了用户主观颜色定义的不确定性，即不同的用户对于同一种颜色可能存在不同的分类，通过HSY空间、黑白彩色及过渡色分开提取等手段比较有效地得到了符合用户感知的颜色特征。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，应带理解，本发明并不限于这里所描述的实现方案，这些实现方案描述的目的在于帮助本领域中的技术人员实践本发明。