本技术介绍了一种先进的目标识别方法,涉及从摄像机获取连续帧图像,对这些图像进行分析以生成背景和前景图像,并通过背景减法技术实现目标检测。
背景技术
摄像机在户内进行目标检测时,图像不受阳光、雨水等环境因素影响,但摄像机在户外进行目标检测时,气象因素对目标检测模型的性能影响较大,难以忽略,然而多数模型在进行训练时采用的数据集并未考虑此项问题,造成模型泛化性较低,而如果直接采用阳光、雨水、雾等环境因素下的图像对模型进行训练会存在一些局限性和挑战,比如:(1)数据获取的难度和成本:在自然环境下获取大量且多样化的图像数据是非常困难和昂贵的,(2)数据的多样性和覆盖范围:自然环境下的数据可能无法覆盖所有可能的天气条件和光照情况,(3)数据的可控性和一致性:在自然环境中,图像的获取受到很多不可控因素的影响,如时间、地点、设备等,(4)模型的泛化能力:直接使用有限的自然环境图像训练模型可能导致模型过拟合,即模型在训练数据上表现良好,但在未见过的新环境条件下表现不佳等。
另外在工业摄像机中,摄像机的安装位置一般较高,造成图像中的目标区域面积占比甚至远低于图像整体面积的0.01,若对图像中目标进行辨识,则属于小目标检测范畴,将给模型带来极大挑战。并且,摄像机在工艺制程方面,其图像尺寸一般远高于识别模型所使用的固定尺寸,若采用自适应缩放策略将图像变换为指定尺寸,将会丢失大部分目标所在区域的像素,进一步增加识别难度;若采用扩大模型训练尺寸的方式应对此项问题,将会极大地降低模型推理速度,并且增加模型的部署难题,无法应用于实时监测系统中。
在相关技术中,公布号为CN113570613A的专利申请文献中提出了一种图像处理方法,该方案根据原图中的目标物体的深度信息、随机噪声生成算法和预设空气散射参数获取目标物体对应的空气透射率,再根据空气透射率、原图中的空气光照参数和原图生成雾气图,从而可以增加用于训练模型的训练数据的数据量;该方案通过自动化生成雾气图以提高模型泛化能力,雾气图的模拟生成主要依赖于空气透射率的计算,并通过调整光照参数来模拟雾气效果,在模拟均匀雾气分布方面效果较好,但缺乏对雾气非均匀分布和随机性的模拟,生成的雾气图与真实世界中的复杂气象条件不符。
公布号为CN107368784A的专利申请文献中提出了一种基于小波分块的新颖的背景差分法运动目标检测方法,该方案通过将彩色图像转化为灰度图像、对灰度图像进行分块处理、使用高斯混合背景建模、直接对模型进行背景差分获得前景检测图、小波阈值去噪以及自适应背景维护等步骤来实现运动目标的检测,主要解决了动态背景、光照改变、噪声和阴影等环境因素对运动目标检测的影响,提高了检测的准确性和可靠性,其侧重于解决复杂环境下运动目标检测的一般性问题,并不适应对户外环境下的小目标检测。
公布号为CN108596912A的专利申请文献中提出了一种基于改进人工雨滴优化法的图像多阈值分割方法,通过使用改进的人工雨滴优化法来进行图像的多阈值分割,其核心是寻找最佳的阈值组合,以实现图像分割效果的最大化,而非直接模拟雨水对图像的视觉影响。
实现思路