判斷物體靜止或運(yùn)動的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種判斷物體靜止或運(yùn)動的方法及系統(tǒng)，方法包括：將當(dāng)前幀設(shè)為目標(biāo)幀，計(jì)算至目標(biāo)幀為止之前的連續(xù)N幀圖像中監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值；以目標(biāo)幀的前一幀為對比幀，計(jì)算至對比幀為止之前的連續(xù)N幀圖像中監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為對比平均重心坐標(biāo)值；計(jì)算目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值與對比平均重心坐標(biāo)值的差值絕對值，記為平均重心偏差值，若平均重心偏差值大于抖動誤差值，判定物體運(yùn)動，若否，將對比幀設(shè)為目標(biāo)幀，計(jì)算重新設(shè)定目標(biāo)幀后的平均重心偏差值，若直到將當(dāng)前幀之前的P幀設(shè)為目標(biāo)幀，求出的平均重心偏差值均不大于抖動誤差值，判定物體靜止。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對物體靜止和作微小運(yùn)動的區(qū)分，數(shù)據(jù)處理量小。
【專利說明】判斷物體靜止或運(yùn)動的方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像目標(biāo)識別領(lǐng)域，特別涉及一種判斷物體靜止或運(yùn)動的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在基于光學(xué)識別的動作操控中，首先需要捕捉目標(biāo)物體的空間位置，從而為后續(xù)的操控應(yīng)用提供依據(jù)。其中，目標(biāo)物體的空間位置通常采取計(jì)算其圖形重心坐標(biāo)的方式獲得(將物體簡化為點(diǎn))。如基于光學(xué)識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)的空中鼠標(biāo)應(yīng)用，在圖像傳感器獲得包含遙控器和背景的圖像后，先提取出圖像中標(biāo)志遙控器的物體圖形的重心，計(jì)算出該重心的坐標(biāo)，然后利用該重心的坐標(biāo)變化去控制屏幕中鼠標(biāo)光標(biāo)的移動。
[0003]目前，用于提取圖形重心的方法與亮度值密切相關(guān)，但由于圖像傳感器曝光成像時(shí)光照均勻度存在差異，使得成像重心會發(fā)生抖動，抖動方向具有隨機(jī)性。這種抖動會造成從成像中提取出的圖形的平均重心坐標(biāo)產(chǎn)生0.1-1個(gè)像素的抖動誤差(平均重心坐標(biāo)，是指對同一圖形在連續(xù)多幀圖像中進(jìn)行重心提取后，取重心坐標(biāo)的平均值)。但物體在遠(yuǎn)離圖像傳感器的情況下作微小運(yùn)動，如一兩厘米范圍內(nèi)的運(yùn)動，所得到的該物體圖形在成像上的平均重心坐標(biāo)偏移，與抖動誤差相當(dāng)。
[0004]在這種情況下，就給判斷物體是靜止還是遠(yuǎn)離圖像傳感器在作微小運(yùn)動造成了麻煩:假如我們認(rèn)為兩幀圖像之間提取出的重心點(diǎn)的坐標(biāo)偏移不超過抖動誤差，就判斷該物體是靜止的，那就會造成誤判，因?yàn)榇藭r(shí)，物體也可能是遠(yuǎn)離圖像傳感器在作微小運(yùn)動。
[0005]如果無法精確判斷出物體的靜止?fàn)顟B(tài)，與物體作微小運(yùn)動的狀態(tài)區(qū)分開，就無法屏蔽掉靜止目標(biāo)，就會干擾到對基于捕捉物體運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行的操控應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種判斷物體靜止或運(yùn)動的方法及系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中由于圖像傳感器成像特性帶來的圖像重心抖動，造成物體靜止和物體遠(yuǎn)離圖像傳感器作微小運(yùn)動難以區(qū)分的問題。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種判斷物體靜止或運(yùn)動的方法，包括:
[0008]步驟S1，采集物體的幀圖像，將當(dāng)前物體的重心點(diǎn)定為監(jiān)測重心點(diǎn)，以獲取監(jiān)測重心點(diǎn)在各幀的坐標(biāo)值，并將當(dāng)前幀設(shè)為目標(biāo)幀；
[0009]步驟S2，計(jì)算出至目標(biāo)幀為止之前的連續(xù)N幀圖像中所述監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值；并以目標(biāo)幀的前一幀為對比幀，計(jì)算出至對比幀為止之前的連續(xù)N幀圖像中所述監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為對比平均重心坐標(biāo)值；
[0010]步驟S3，計(jì)算所述目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值與所述對比平均重心坐標(biāo)值之間的差值絕對值，記為平均重心偏差值；
[0011 ] 步驟S4，判斷所述平均重心偏差值是否大于預(yù)設(shè)的一抖動誤差閾值，若是，則判定所述物體運(yùn)動，否則，執(zhí)行步驟S5 ；[0012]步驟S5，將剛執(zhí)行完的步驟S2中的對比幀設(shè)為目標(biāo)幀后返回執(zhí)行步驟S2至S4，若一直執(zhí)行到將當(dāng)前幀之前的P幀設(shè)為目標(biāo)幀，所述平均重心偏差值均保持不大于抖動誤差閾值，則判定所述物體靜止。
[0013]進(jìn)一步，在步驟SI中，將每相鄰的兩幀中坐標(biāo)值的差值絕對值最小且所述差值絕對值小于抖動誤差閾值的兩個(gè)重心點(diǎn)定為監(jiān)測重心點(diǎn)。
[0014]進(jìn)一步，監(jiān)測重心點(diǎn)在各幀的坐標(biāo)值是指監(jiān)測重心點(diǎn)在幀圖像平面直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，單位為像素。
[0015]進(jìn)一步，所述抖動誤差閾值為0.8個(gè)像素，N值為6, P值為1000。
[0016]本發(fā)明還提供了一種判斷物體靜止或運(yùn)動的系統(tǒng)，包括:
[0017]圖像獲取單元，用于采集物體的幀圖像；
[0018]監(jiān)測重心點(diǎn)獲取單元，用于提取幀圖像中的圖形重心點(diǎn)，將當(dāng)前物體的重心點(diǎn)定為監(jiān)測重心點(diǎn)，以獲取監(jiān)測重心點(diǎn)在各幀的坐標(biāo)值，并將當(dāng)前幀設(shè)為目標(biāo)幀；
[0019]平均重心坐標(biāo)計(jì)算單元，用于計(jì)算出至目標(biāo)幀為止之前的連續(xù)N幀圖像中所述監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值；并以目標(biāo)幀的前一幀為對比幀，計(jì)算出至對比幀為止之前的連續(xù)N幀圖像中所述監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為對比平均重心坐標(biāo)值；
[0020]平均重心偏差計(jì)算單元，用于計(jì)算所述目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值與所述對比平均重心坐標(biāo)值之間的差值絕對值，記為平均重心偏差值；
[0021]判定單元，用于判斷所述平均重心偏差值是否大于預(yù)設(shè)的一抖動誤差閾值，若是，則判定所述物體運(yùn)動；若否，則將對比幀設(shè)為目標(biāo)幀；若一直執(zhí)行到將當(dāng)前幀之前的P幀設(shè)為目標(biāo)幀，并經(jīng)過平均重心坐標(biāo)計(jì)算單元和平均重心偏差計(jì)算單元計(jì)算下得到的平均重心偏差值均保持不大于抖動誤差閾值，則判定所述物體靜止。
[0022]進(jìn)一步，監(jiān)測重心點(diǎn)獲取單元將每相鄰的兩幀中坐標(biāo)值的差值絕對值最小且所述差值絕對值小于抖動誤差閾值的兩個(gè)重心點(diǎn)定為監(jiān)測重心點(diǎn)。
[0023]進(jìn)一步，監(jiān)測重心點(diǎn)在各幀的坐標(biāo)值是指監(jiān)測重心點(diǎn)在幀圖像平面直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，單位為像素。
[0024]進(jìn)一步，抖動誤差閾值為0.8個(gè)像素，N值為6，P值為1000。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的判斷物體靜止或運(yùn)動的方法及系統(tǒng)，在目標(biāo)檢測過程中，將當(dāng)前幀設(shè)為目標(biāo)幀，計(jì)算出至目標(biāo)幀為止之前的連續(xù)N幀圖像中監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值；并以目標(biāo)幀的前一幀為對比幀，計(jì)算出至對比幀為止之前的連續(xù)N幀圖像中所有監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為對比平均重心坐標(biāo)值；然后，計(jì)算出目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值與對比平均重心坐標(biāo)值之間的差值絕對值，記為平均重心偏差值，若該平均重心偏差值大于預(yù)設(shè)的抖動誤差閾值，則判定物體運(yùn)動，若否，則將對比幀設(shè)為目標(biāo)幀，計(jì)算重新設(shè)定目標(biāo)幀后的平均重心偏差值，若一直執(zhí)行到將當(dāng)前幀之前的P幀設(shè)為目標(biāo)幀，求出的平均重心偏差值均不大于抖動誤差，則判定物體靜止。本發(fā)明基于運(yùn)動趨勢下平均重心的變化，通過統(tǒng)計(jì)上的分析，利用物體運(yùn)動時(shí)的平均重心偏差在大多數(shù)情況下大于抖動誤差，并嚴(yán)格限定對于物體靜止?fàn)顟B(tài)的判斷，從而實(shí)現(xiàn)了對物體靜止?fàn)顟B(tài)和作微小運(yùn)動狀態(tài)的精確區(qū)分，不僅數(shù)據(jù)處理量小，而且實(shí)現(xiàn)容易。【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖，其中:
[0027]圖1是本發(fā)明判斷物體靜止或運(yùn)動的方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的流程圖；
[0028]圖2是對相鄰兩幀圖像中匹配得到相同重心點(diǎn)的示意圖；
[0029]圖3a是計(jì)算平均重心坐標(biāo)值的第一示意圖；
[0030]圖3b本計(jì)算平均重心坐標(biāo)值的第二示意圖；
[0031]圖4是本發(fā)明判斷物體靜止或運(yùn)動的系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的模塊示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]請參閱圖1，圖1是本發(fā)明判斷物體靜止或運(yùn)動的方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的流程圖。本發(fā)明判斷物體靜止或運(yùn)動的方法，包括:
[0034]S1、采集物體的幀圖像，將當(dāng)前物體的重心點(diǎn)定為監(jiān)測重心點(diǎn)，以獲取監(jiān)測重心點(diǎn)在各幀的坐標(biāo)值，并將當(dāng)前幀設(shè)為目標(biāo)幀。
[0035]重心點(diǎn)指的是獲取的每幀圖像中圖形的重心，重心點(diǎn)的坐標(biāo)值是指該重心點(diǎn)在圖像平面直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，單位為像素。在基于光學(xué)識別的動作操控中，圖像傳感器拍攝得到包括目標(biāo)物體和背景在內(nèi)的圖像，而目標(biāo)物體在空間中的位置變化可通過該目標(biāo)物體圖形的重心點(diǎn)在圖像平面直角坐標(biāo)系的二維坐標(biāo)變化直接表征出來。例如，空間中目標(biāo)物體移動2厘米，則反映在圖像中該目標(biāo)物體的重心點(diǎn)坐標(biāo)可能偏移了 1個(gè)像素。
[0036]將目標(biāo)物體的重心稱為監(jiān)測重心點(diǎn)。當(dāng)在采集的圖像中存在多個(gè)圖形的情況下，需要對重心點(diǎn)進(jìn)行匹配判定，找到監(jiān)測重心點(diǎn)。監(jiān)測重心點(diǎn)的判定為將每相鄰的兩幀圖像中坐標(biāo)值的差值絕對值最小且所述差值絕對值小于抖動誤差閾值的兩個(gè)重心點(diǎn)判定為監(jiān)測重心點(diǎn)，經(jīng)過這樣匹配得到的監(jiān)測重心點(diǎn)就排除掉了物體作正常大范圍運(yùn)動的狀態(tài)，從而只對靜止和作微小運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行判斷。
[0037]請參閱圖2，圖2是對相鄰兩幀圖像中匹配得到監(jiān)測重心點(diǎn)的示意圖。在對圖像中圖形提取重心點(diǎn)后，菱形b和菱形c表示當(dāng)前幀圖像中得到的圖形的重心點(diǎn)，實(shí)心黑圓點(diǎn)a表示當(dāng)前幀的前一幀幀圖像中得到的圖形重心點(diǎn)，虛線圓圈d表示以當(dāng)前幀的前一幀圖像中得到的重心點(diǎn)-實(shí)心黑圓點(diǎn)a為圓心，抖動誤差閾值為半徑畫出的范圍?？梢钥闯觯庑蝏和實(shí)心黑圓點(diǎn)a表示的重心點(diǎn)符合匹配條件，是監(jiān)測重心點(diǎn)。
[0038]S2，計(jì)算出至目標(biāo)幀為止之前的連續(xù)N幀圖像中所述監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值；并以目標(biāo)幀的前一幀為對比幀，計(jì)算出至對比幀為止之前的連續(xù)N幀圖像中所述監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為對比平均重心坐標(biāo)值。
[0039]在步驟S2中，在找到監(jiān)測重心點(diǎn)后，經(jīng)過圖像平滑處理計(jì)算出至目標(biāo)幀(當(dāng)前幀)為止之前的連續(xù)N幀圖像中所述監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值。目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值的計(jì)算基本原理為將N幀中監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)值作平均計(jì)算。其中，N的取值根據(jù)抖動誤差閾值和實(shí)際的處理情況進(jìn)行設(shè)定，在本實(shí)施例中，假定圖像傳感器成像特性給提取出的圖形的平均重心造成的抖動誤差為0.8個(gè)像素，則N值可設(shè)定為6幀。
[0040]在計(jì)算得到目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值后，則以目標(biāo)幀的前一幀為對比幀，計(jì)算出至對比幀為止之前的連續(xù)N幀圖像中所有監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為對比平均重心坐標(biāo)值。
[0041]S3，計(jì)算所述目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值與所述對比平均重心坐標(biāo)值之間的差值絕對值，記為平均重心偏差值。
[0042]請參閱圖3a和圖3b,圖3a是計(jì)算平均重心坐標(biāo)值的第一示意圖，圖3b是計(jì)算平均重心坐標(biāo)值的第二示意圖。圖3b中的黑色圓點(diǎn)是至目標(biāo)幀為止之前的連續(xù)6幀(N=6)圖像中得到的監(jiān)測重心點(diǎn)，菱形q2表示目標(biāo)平均重心；圖3a中的黑色圓點(diǎn)是以目標(biāo)幀的前一幀為對比幀，計(jì)算出至對比幀為止之前的連續(xù)6幀(N=6)圖像中得到的監(jiān)測重心點(diǎn)，菱形ql表示對比平均重心。對目標(biāo)平均重心的坐標(biāo)值和對比平均重心的坐標(biāo)值進(jìn)行作差，得到的差值絕對值即為平均重心偏差值，平均重心偏差值反映了重心點(diǎn)的運(yùn)動趨勢。
[0043]S4，判斷所述平均重心偏差值是否大于預(yù)設(shè)的一抖動誤差閾值，若是，則判定所述物體運(yùn)動，否則，執(zhí)行步驟S5;
[0044]在步驟S4中，根據(jù)平均重心偏差值與抖動誤差閾值之間的大小對物體靜止或運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行區(qū)分。若平均重心偏差值大于抖動誤差閾值，則判定目標(biāo)物體為運(yùn)動狀態(tài)。在本實(shí)施例中，抖動誤差閾值為0.8個(gè)像素。
[0045]因?yàn)?，對于目?biāo)物體作微小運(yùn)動時(shí)，它的運(yùn)動趨勢是向著一個(gè)方向的，所以，它的平均重心會發(fā)生變化，而物體靜止時(shí)則沒有運(yùn)動趨勢，它的平均重心基本是不變的。從統(tǒng)計(jì)上分析，平均重心偏差值大于抖動誤差閾值的，物體處于運(yùn)動狀態(tài)。
[0046]但是，平均重心偏差值不大于抖動誤差閾值時(shí)，物體卻不一定處于靜止?fàn)顟B(tài)。因?yàn)?，物體作微小運(yùn)動時(shí)可能的往復(fù)變化，導(dǎo)致其平均重心偏差可能時(shí)而大于抖動誤差閾值，時(shí)而又小于或等于抖動誤差閾值，因此，為了精確區(qū)分出物體的靜止?fàn)顟B(tài)，也為了防止在物體作微小運(yùn)動過程中，一會將其判斷為靜止，一會又將其判斷為運(yùn)動的情況發(fā)生，從而對物體靜止或運(yùn)動狀態(tài)的判斷造成困擾。所以，需要對物體靜止?fàn)顟B(tài)的判斷要進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)定。
[0047]S5，將剛執(zhí)行完的步驟S2中的對比幀設(shè)為目標(biāo)幀后返回執(zhí)行步驟S2至S4，若一直執(zhí)行到將當(dāng)前幀之前的P幀設(shè)為目標(biāo)幀，所述平均重心偏差值均保持不大于抖動誤差，則判定所述物體靜止。
[0048]在獲取當(dāng)前幀圖像后，經(jīng)過步驟S2至S3，求出的平均重心偏差值不大于抖動誤差閾值時(shí)，則繼續(xù)計(jì)算將當(dāng)前幀的前一幀設(shè)為目標(biāo)幀后，經(jīng)過步驟S2至S3求出的平均重心偏差值是否大于抖動誤差閾值，若是，則判定物體運(yùn)動，若否，則將當(dāng)前幀的倒數(shù)第二幀設(shè)為目標(biāo)幀，再經(jīng)過步驟S2至S3處理求出平均重心偏差值，并判斷是否大于抖動誤差閾值。如此，若一直執(zhí)行到將當(dāng)前幀之前的P幀設(shè)為目標(biāo)幀，經(jīng)過步驟S2至S3處理后得到的平均重心偏差值均保持不大于抖動誤差閾值，則判定物體靜止。在這一過程中，只要當(dāng)執(zhí)行到將當(dāng)前幀之前的P幀范圍內(nèi)的任一幀設(shè)為目標(biāo)幀時(shí)，若求得的平均重心偏差值大于抖動誤差閾值，則判定物體運(yùn)動。[0049]本發(fā)明利用運(yùn)動趨勢下平均重心的變化，基于統(tǒng)計(jì)上的分析，運(yùn)動目標(biāo)的平均重心偏差在大多數(shù)情況下是大于抖動誤差的，并嚴(yán)格限定對于靜止點(diǎn)的判斷，從而實(shí)現(xiàn)了對靜止點(diǎn)和作微小運(yùn)動目標(biāo)點(diǎn)的精確區(qū)分，不僅數(shù)據(jù)處理量小，而且實(shí)現(xiàn)容易。
[0050]如圖4所示，本發(fā)明一種判斷物體靜止或運(yùn)動的系統(tǒng)，包括圖像獲取單元，監(jiān)測重心點(diǎn)獲取單元、平均重心坐標(biāo)計(jì)算單元、平均重心偏差計(jì)算單元和判定單元。
[0051]在基于光學(xué)識別的動作操控中，圖像獲取單元拍攝得到包括目標(biāo)物體和背景在內(nèi)的幀圖像。在具體實(shí)施例中，圖像獲取單元可以是采用電荷耦合器件(CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)類型的圖像傳感器。
[0052]對于圖像獲取單元采集的幀圖像，監(jiān)測重心點(diǎn)獲取單元先提取出幀圖像中的圖形重心點(diǎn)，然后將當(dāng)前物體的重心點(diǎn)定為監(jiān)測重心點(diǎn)，以獲取監(jiān)測重心點(diǎn)在各幀的坐標(biāo)值，并將當(dāng)前幀設(shè)為目標(biāo)幀。
[0053]重心點(diǎn)指的是獲取的每幀圖像中圖形的重心，重心點(diǎn)的坐標(biāo)值是指該重心點(diǎn)在圖像平面直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，單位為像素。目標(biāo)物體在空間中的位置變化可通過該目標(biāo)物體圖形的重心點(diǎn)在圖像平面直角坐標(biāo)系的二維坐標(biāo)變化直接表征出來。例如，空間中目標(biāo)物體移動2厘米，則反映在圖像中該目標(biāo)物體的重心點(diǎn)坐標(biāo)可能偏移了 1個(gè)像素。
[0054]將目標(biāo)物體的重心稱為監(jiān)測重心點(diǎn)，當(dāng)在采集的圖像中存在多個(gè)圖形的情況下，監(jiān)測重心點(diǎn)獲取單元需要對重心點(diǎn)進(jìn)行匹配判定，找到監(jiān)測重心點(diǎn)。監(jiān)測重心點(diǎn)的判定為將每相鄰的兩幀圖像中坐標(biāo)值的差值絕對值最小且所述差值絕對值小于抖動誤差閾值的兩個(gè)重心點(diǎn)判定為監(jiān)測重心點(diǎn)，經(jīng)過這樣匹配得到的監(jiān)測重心點(diǎn)就排除掉了作物體作正常大范圍運(yùn)動的狀態(tài)，從而只對靜止和作微小運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行判斷。
[0055]在找到監(jiān)測重心點(diǎn)后，平均重心坐標(biāo)計(jì)算單元經(jīng)過圖像平滑處理計(jì)算出至目標(biāo)幀(當(dāng)前幀)為止之前的連續(xù)N幀圖像中所述監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值。然后，以目標(biāo)幀的前一幀為對比幀，計(jì)算出至對比幀為止之前的連續(xù)N幀圖像中所述監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為對比平均重心坐標(biāo)值。其中，N的取值根據(jù)抖動誤差閾值和實(shí)際的處理情況進(jìn)行設(shè)定，在本實(shí)施例中，假定圖像傳感器成像特性給提取出的圖形的平均重心造成的抖動誤差為0.8個(gè)像素，則N值可設(shè)定為6幀。
[0056]平均重心偏差計(jì)算單元對目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值與對比平均重心坐標(biāo)值作差值計(jì)算，得到的差值絕對值記為平均重心偏差值。
[0057]得到的平均重心偏差值交由判定單元進(jìn)行判定，判斷平均重心偏差值是否大于預(yù)設(shè)的一抖動誤差閾值，若是，則判定所述物體運(yùn)動。若否，則將對比幀設(shè)為目標(biāo)幀，繼續(xù)判定經(jīng)過平均重心坐標(biāo)計(jì)算單元、平均重心偏差計(jì)算單元計(jì)算得到的平均重心偏差值是否大于抖動誤差閾值，若是，則判定物體運(yùn)動，若否，則繼續(xù)將當(dāng)前幀的倒數(shù)第二幀設(shè)為目標(biāo)幀，再經(jīng)過平均重心坐標(biāo)計(jì)算單元、平均重心偏差計(jì)算單元處理求出平均重心偏差值，并判斷是否大于抖動誤差閾值。如此，若一直執(zhí)行到將當(dāng)前幀之前的P幀設(shè)為目標(biāo)幀，經(jīng)過平均重心坐標(biāo)計(jì)算單元、平均重心偏差計(jì)算單元處理后得到的平均重心偏差值均保持不大于抖動誤差閾值，則判定物體靜止。在這一過程中，只要當(dāng)執(zhí)行到將當(dāng)前幀之前的P幀范圍內(nèi)的任一幀設(shè)為目標(biāo)幀時(shí)，若計(jì)算得到的平均重心偏差值大于抖動誤差閾值，則判定物體運(yùn)動。
[0058]本發(fā)明利用運(yùn)動趨勢下平均重心的變化，基于統(tǒng)計(jì)上的分析，運(yùn)動目標(biāo)的平均重心偏差在大多數(shù)情況下是大于抖動誤差的，并嚴(yán)格限定對于靜止點(diǎn)的判斷，從而實(shí)現(xiàn)了對靜止點(diǎn)和作微小運(yùn)動目標(biāo)點(diǎn)的精確區(qū)分，不僅數(shù)據(jù)處理量小，而且實(shí)現(xiàn)容易。
[0059]以上所述僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種判斷物體靜止或運(yùn)動的方法，其特征在于，包括: 步驟S1，采集物體的幀圖像，將當(dāng)前物體的重心點(diǎn)定為監(jiān)測重心點(diǎn)，以獲取監(jiān)測重心點(diǎn)在各幀的坐標(biāo)值，并將當(dāng)前幀設(shè)為目標(biāo)幀； 步驟S2，計(jì)算出至目標(biāo)幀為止之前的連續(xù)N幀圖像中所述監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值；并以目標(biāo)幀的前一幀為對比幀，計(jì)算出至對比幀為止之前的連續(xù)N幀圖像中所述監(jiān)測 重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為對比平均重心坐標(biāo)值； 步驟S3，計(jì)算所述目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值與所述對比平均重心坐標(biāo)值之間的差值絕對值，記為平均重心偏差值； 步驟S4，判斷所述平均重心偏差值是否大于預(yù)設(shè)的一抖動誤差閾值，若是，則判定所述物體運(yùn)動，否則，執(zhí)行步驟S5; 步驟S5，將剛執(zhí)行完的步驟S2中的對比幀設(shè)為目標(biāo)幀后返回執(zhí)行步驟S2至S4，若一直執(zhí)行到將當(dāng)前幀之前的P幀設(shè)為目標(biāo)幀，所述平均重心偏差值均保持不大于抖動誤差閾值，則判定所述物體靜止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的判斷物體靜止或運(yùn)動的方法，其特征在于，在步驟S1中，將每相鄰的兩幀中坐標(biāo)值的差值絕對值最小且所述差值絕對值小于抖動誤差閾值的兩個(gè)重心點(diǎn)定為監(jiān)測重心點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的判斷物體靜止或運(yùn)動的方法，其特征在于:所述監(jiān)測重心點(diǎn)在各幀的坐標(biāo)值是指監(jiān)測重心點(diǎn)在幀圖像平面直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，單位為像素。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的判斷物體靜止或運(yùn)動的方法，其特征在于:所述抖動誤差閾值為0.8個(gè)像素，N值為6，P值為1000。
5.一種判斷物體靜止或運(yùn)動的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 圖像獲取單元，用于采集物體的幀圖像； 監(jiān)測重心點(diǎn)獲取單元，用于提取幀圖像中的圖形重心點(diǎn)，將當(dāng)前物體的重心點(diǎn)定為監(jiān)測重心點(diǎn)，以獲取監(jiān)測重心點(diǎn)在各幀的坐標(biāo)值，并將當(dāng)前幀設(shè)為目標(biāo)幀； 平均重心坐標(biāo)計(jì)算單元，用于計(jì)算出至目標(biāo)幀為止之前的連續(xù)N幀圖像中所述監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值；并以目標(biāo)幀的前一幀為對比幀，計(jì)算出至對比幀為止之前的連續(xù)N幀圖像中所述監(jiān)測重心點(diǎn)的坐標(biāo)平均值，記為對比平均重心坐標(biāo)值； 平均重心偏差計(jì)算單元，用于計(jì)算所述目標(biāo)平均重心坐標(biāo)值與所述對比平均重心坐標(biāo)值之間的差值絕對值，記為平均重心偏差值； 判定單元，用于判斷所述平均重心偏差值是否大于預(yù)設(shè)的一抖動誤差閾值，若是，則判定所述物體運(yùn)動；若否，則將對比幀設(shè)為目標(biāo)幀；若一直執(zhí)行到將當(dāng)前幀之前的P幀設(shè)為目標(biāo)幀，經(jīng)過平均重心坐標(biāo)計(jì)算單元和平均重心偏差計(jì)算單元計(jì)算下得到的平均重心偏差值均保持不大于抖動誤差閾值，則判定所述物體靜止。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的判斷物體靜止或運(yùn)動的系統(tǒng)，其特征在于，監(jiān)測重心點(diǎn)獲取單元將每相鄰的兩幀中坐標(biāo)值的差值絕對值最小且所述差值絕對值小于抖動誤差閾值的兩個(gè)重心點(diǎn)定為監(jiān)測重心點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的判斷物體靜止或運(yùn)動的系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)測重心點(diǎn)在各幀的坐標(biāo)值是指監(jiān)測重心點(diǎn)在幀圖像平面直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，單位為像素。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的判斷物體靜止或運(yùn)動的系統(tǒng)，其特征在于:所述抖動誤差閾值為0.8個(gè)像素，N值為6，P值為100`0。
【文檔編號】G06T7/60GK103745485SQ201310749556
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】陳濟(jì)棠 申請人:深圳泰山在線科技有限公司