秦国义　夏　青

（重庆邮电大学光电工程学院,重庆　400065）

基于视频图像的影子运动轨迹检测方法

秦国义夏青

（重庆邮电大学光电工程学院,重庆400065）

本文提出的运动轨迹检测方法包括图像分割和透视变换。首先处理视频采集图像，然后进行灰度化、二值化、连通域标记等处理，再引入Canny边缘检测算法提取图像轮廓，经MATLAB编程求得影子的轮廓像素坐标。最后根据透视变换，求得视频中影子的实际坐标，并在二维和三维坐标系下描绘了其运动轨迹图。

运动轨迹检测；图像分割；透视变换；Canny边缘检测算法

1　引言

太阳影子定位技术可以通过分析视频中物体的影子变化来确定视频拍摄的地点和日期。因此，研究分析视频中影子变化和运动轨迹就显得尤为重要了。利用视频图像来检测影子运动轨迹的技术研究较少，因此本文提出的方法具有重要意义。

2　图像分割

2.1图像预处理

2.1.1视频及裁剪处理

由视频信息得出视频每分钟有1500帧图像，由于影子在较短时间内变化不太明显，考虑到降低数据量和全面读取影子变化，决定采用每隔2分钟（3000帧）采集一帧图像的方法，得到21帧图像。采集得到的视频图像如图1所示。

图1　采集的视频图像

通过观察图像，发现影子顶点只在x∈(810:1700)，y∈(800: 930)范围内运动，所以以此范围对图像进行裁剪来降低数据计算量。裁剪后的图像如图2所示。

图2　裁剪后的彩色图像

2.1.2灰度化处理[1]

灰度化就是使彩色的R、G、B分量值相等的过程。采用加权平均值法对彩色图像进行灰度化处理，根据实验和理论证明，当Wr=0.30,Wg=0.59,Wb=0.11时，即当Vgray=0.3R+ 0.59G+0.11B时能得到最合理的灰度图像，如图3所示。……