CN102096936B - 一种图像生成方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图像生成方法及装置，用以自动生成展示有同一物体在同一背景下的指定运动轨迹的视频图像，从而可以按照工作人员的需要，模拟物体的复杂运动特性。本发明提供的一种图像生成方法包括：确定在当前帧需要生成的图像上，预先设置的叠加图像在预先设置的背景图像上的约束信息；根据所述约束信息，将所述叠加图像叠加到所述背景图像上，生成当前帧图像；按照预先设置的帧数，利用连续得到的由所述叠加图像和所述背景图像生成的图像，生成展示有同一物体在同一背景下的指定运动轨迹的视频图像。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像生成方法及装置。
背景技术
目前的现有技术在仿真阶段测试图像处理算法时，基本使用直接测试的方法，针对不同的图像处理，调入与之特性相匹配的图像。
对于运动物体检测的图像处理算法，需要能够处理同时有很多运动物体的进入、离开、重叠等情况，并且运动物体的速度、位置，以及相对位置、形状、运动轨迹等都会对检测算法的处理产生影响。实际应用中很难实际捕获到与运动检测算法相匹配的图像，捕获同时具有这些特性的图像就更不容易。
如果图像所具备的运动特性不全，非常可能导致运动检测算法的漏检，进而导致寄存器传输级的硬件实现产生错误。
综上所述，现有技术无法自动生成展示有同一物体在同一背景下的指定运动轨迹的视频图像，导致工作人员无法很好地模拟物体的复杂运动特性。
发明内容
本发明实施例提供了一种图像生成方法及装置，用以自动生成展示有同一物体在同一背景下的指定运动轨迹的视频图像，从而可以按照工作人员的需要，模拟物体的复杂运动特性。
本发明实施例提供的一种图像生成方法包括：
确定在当前帧需要生成的图像上，预先设置的叠加图像在预先设置的背景图像上的约束信息；
根据所述约束信息，将所述叠加图像叠加到所述背景图像上，生成当前帧图像；
按照预先设置的帧数，利用连续得到的由所述叠加图像和所述背景图像生成的图像，生成展示有同一物体在同一背景下的指定运动轨迹的视频图像。
本发明实施例提供的一种图像生成装置包括：
图像设置单元，用于预先设置并存储叠加图像和背景图像；
约束信息确定单元，用于确定在当前帧需要生成的图像上，预先设置的叠加图像在预先设置的背景图像上的约束信息；
叠加单元，用于根据所述约束信息，将所述叠加图像叠加到所述背景图像上，生成当前帧图像；
生成单元，用于按照预先设置的帧数，利用连续得到的由所述叠加图像和所述背景图像生成的图像，生成展示有同一物体在同一背景下的指定运动轨迹的视频图像。
本发明实施例，通过确定在当前帧需要生成的图像上，预先设置的叠加图像在预先设置的背景图像上的约束信息；根据所述约束信息，将所述叠加图像叠加到所述背景图像上，生成当前帧图像；按照预先设置的帧数，利用连续得到的由所述叠加图像和所述背景图像生成的图像，生成展示有同一物体在同一背景下的指定运动轨迹的视频图像，从而实现了按照工作人员的需要，模拟物体的复杂运动特性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种图像生成方法的总体流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种图像生成方法的具体流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种图像生成装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种图像生成方法及装置，用以自动生成展示有同一物体在同一背景下的指定运动轨迹的视频图像，从而可以按照工作人员的需要，模拟物体的复杂运动特性。
下面结合附图对本发明实施例提供的技术方案进行说明。
参见图1，本发明实施例提供的一种图像生成方法总体包括步骤：
S101、确定在当前帧需要生成的图像上，预先设置的叠加图像在预先设置的背景图像上的约束信息。
S102、根据叠加图像在背景图像上的约束信息，将叠加图像叠加到所述背景图像上，生成当前帧图像。
S103、按照预先设置的帧数，利用连续得到的由叠加图像和背景图像生成的图像，生成展示有同一物体在同一背景下的指定运动轨迹的视频图像。
较佳地，所述约束信息，包括叠加图像在背景图像上的初始位置、运动方向以及运动步长。
较佳地，步骤S102中根据约束信息，将叠加图像叠加到背景图像上的步骤包括：
根据叠加图像在背景图像上的初始位置、运动方向以及运动步长，确定叠加图像在背景图像上的位置信息；根据位置信息，将叠加图像叠加到背景图像上。
较佳地，所述叠加图像包括多个叠加图像。所述多个叠加图像，可以是多个不同尺寸、形状的图像。
较佳地，所述约束信息还包括多个叠加图像中的每个叠加图像在背景图像上的叠加优先级。
较佳地，上述根据位置信息，将叠加图像叠加到背景图像上的步骤包括：
根据每个叠加图像在背景图像上的位置信息以及叠加优先级，将每个叠加图像叠加到背景图像上。
较佳地，在步骤S103得到视频图像之后，该方法还包括：
重新确定叠加图像在背景图像上的新的约束信息，并利用新的约束信息重新生成视频图像，即自动生成一系列与前一组视频图像具有完全不同约束信息的动态图像。
其中，重新确定叠加图像在背景图像上的新的约束信息时，可以由工作人员实时地重新设定叠加图像在背景图像上的新的约束信息；也可以有系统自动读取预先设置的另一组新的约束信息，即由工作人员预先设置每一叠加图像在背景图像上的多组约束信息，每次利用一组约束信息生成一组视频图像后，自动读取下一组约束信息，并利用该约束信息自动生成一系列与前一组视频图像具有完全不同约束信息的动态图像。
新的约束信息中，可以是叠加图像在背景图像上的初始位置、运动方向、运动步长以及叠加优先级中的一个或多个信息发生改变。
另外，背景图像、叠加图像也是可以重新设置更改的，也可以是预先设置多组背景图像和叠加图像，每次可以利用不同的背景图像和叠加图像生成不同的视频图像，以实现不同的模拟测试。
综上，本发明实施例通过约束的随机方式，控制在背景图像上叠加具有多个不同运动特性的图像。即首先分别约束每一个叠加图像在背景图像中的初始位置、运动方向、运动的横纵向步长，以及叠加优先级，当多个叠加图像发生部分或全部重叠情况时，高叠加优先级的图像会覆盖在低叠加优先级的图像上。然后，根据叠加优先级、叠加图像的位置，利用叠加图像把背景图像的相应区域进行覆盖，从而产生一副背景图上叠加有多个不同尺寸、形状、不同相对位置的图像的新图像。生成第一帧图像之后，可以根据叠加图像在背景图像上的初始位置、运动方向，以及横纵向的运动步长，重新计算叠加图像在后续新图像上的位置。如此，便可生成预定帧数的一组图像，组成视频图像，该视频图像展示了同一背景下同一物体指定的运动轨迹。从而可以模拟一副背景图像上同时具有多个不同运动轨迹、运动速度、相对位置的复杂运动特性的图像。
下面给出一个较佳的具体实施方案。
参见图2，本发明实施例提供的一种图像生成方法具体包括：
步骤一：读入背景图像，存放到存储器中。
所述背景图像，即用于展示物体的运动背景的图像。
步骤二：读入多个不同尺寸、形状的叠加图像，分别存放在不同的存储器中。
所述叠加图像，即用于展示物体的图像。同一背景下可以有多个不同物体运动，因此，可以预先设置多个不同尺寸、形状的叠加图像。
其中，步骤一和步骤二的执行顺序可以调换。
步骤三：分别约束各个叠加图像在背景图像中的初始位置、运动方向、横纵向的运动步长、叠加优先级。
该步骤三中的各个叠加图像在背景图像中的初始位置、运动方向、横纵向的运动步长、叠加优先级也可以是预先约束好的，在执行该步骤时，直接读取即可。
步骤四：根据步骤三中约束的各个叠加图像在背景图像中的初始位置、运动方向、横纵向的运动步长，计算各个叠加图像在当前帧图像中所处的位置。具体地，该步骤包括：
首先假定叠加图像在上一帧图像中所处的位置坐标为(x_pos，y_pos)，其中0＜＝x_pos＜＝背景图像宽，其中0＜＝y_pos＜＝背景图像高。横纵向运动步长分别是x_step和y_step。
本发明实施例中所述的叠加图像的位置坐标，指的是叠加图像的最左上方的像素点的位置坐标。
然后，根据当前帧叠加图像的运动方向参数，判断叠加图像相对于该叠加图像在上一帧图像上的位置坐标向哪个象限运动。如果是第一象限，叠加图像在当前帧图像中所处的位置坐标为(x_pos+x_step，y_pos+y_step)。如果是第二象限，叠加图像在当前帧图像中所处的位置坐标为(x_pos-x_step，y_pos+y_step)。如果是第三象限，叠加图像在当前帧图像中所处的位置坐标为(x_pos-x_step，y_pos-y_step)。如果是第四象限，叠加图像在当前帧图像中所处的位置坐标为(x_pos+x_step，y_pos-y_step)。
同理，得到各个叠加图像在当前帧图像上的位置坐标。
按照每个叠加图像在当前帧图像中的位置坐标，将每个叠加图像叠加在背景图像上，从而得到当前帧图像。
需要说明的是，可以能会出现计算出的叠加图像在当前帧图像中的位置坐标超出背景图像范围的情况，即计算出的叠加图像在当前帧图像中的位置坐标不在背景图像上，但是仍然可以按照叠加图像在当前帧图像中的位置坐标，将叠加图像叠加在背景图像上，对于叠加图像超出背景图像的部分，予以舍弃，对于叠加图像落在背景图像中的部分，予以保留，从而得到运动物体在特定场景下的移入和移出该场景边界的效果。
步骤五：根据步骤四中计算出的各个叠加图像在当前帧图像中所处的位置，以及步骤三中约束的各个叠加图像在背景图像中的叠加优先级，依次把步骤二读入的叠加图像覆盖到步骤一读入的背景图像的相应区域上，生成一副背景图像上有多个不同尺寸、不同相对位置的叠加图像的图像。
每次生成一帧图像后，判断当前生成的图像的帧数是否大于预先设置的帧数，例如，可以预先设置每组视频图像最包括N帧图像，N为大于1的自然数，每次采用新的约束信息生成视频图像时，从第一帧图像开始计数，当生成的图像的帧数等于N时，则表示完成了本组视频图像的生成过程，可以执行下一组视频图像的生成过程；否则，重复执行步骤四、步骤五，直到完成生成同一背景图像中同时具有多个不同尺寸、形状、运动轨迹、运动速度、相对位置的一组视频图像(包括N帧图像)为止。
其中，所述下一组视频图像的生成过程，包括重新执行步骤三、步骤四、步骤五，即重新确定叠加图像在背景图像上的新的约束信息，并利用新的约束信息重新生成视频图像，从而自动生成与前一组视频图像具有完全不同约束的视频图像。
下面介绍一下本发明实施例提供的装置。
参见图3，本发明实施例提供的一种图像生成装置包括：
图像设置单元11，用于预先设置并存储叠加图像和背景图像。
约束信息确定单元12，用于确定在当前帧需要生成的图像上，预先设置的叠加图像在预先设置的背景图像上的约束信息。
叠加单元13，用于根据叠加图像在背景图像上的约束信息，将叠加图像叠加到背景图像上，生成当前帧图像。
生成单元14，用于按照预先设置的帧数，利用连续得到的由叠加图像和背景图像生成的图像，生成展示有同一物体在同一背景下的指定运动轨迹的视频图像。
较佳地，所述约束信息确定单元12确定的约束信息，包括叠加图像在所背景图像上的初始位置、运动方向以及运动步长。
较佳地，所述叠加单元13包括：
位置信息确定单元131，用于根据叠加图像在背景图像上的初始位置、运动方向以及运动步长，确定叠加图像在背景图像上的位置信息。
处理单元132，用于根据叠加图像在背景图像上的位置信息，将叠加图像叠加到背景图像上。
较佳地，所述约束信息确定单元12，确定的约束信息包括多个叠加图像的约束信息。
较佳地，所述约束信息确定单元12，确定的约束信息还包括多个叠加图像中的每个叠加图像在背景图像上的叠加优先级。
所述处理单元132，根据多个叠加图像中的每个叠加图像在背景图像上的位置信息以及叠加优先级，将每个叠加图像叠加到背景图像上。
较佳地，所述约束信息确定单元12，还用于在生成单元14得到视频图像之后，重新确定叠加图像在背景图像上的新的约束信息。从而利用叠加单元13和生成单元14根据新的约束信息重新生成新的视频图像。
综上所述，本发明实施例，可以产生实际中难以捕捉到的同时具有多个不同运动特性物体的特征图像，涵盖更全面的运动属性，促进运动检测算法的完善。本发明实施例能够通过约束产生与特定图像处理算法匹配的特征图像，加快运动图像测试的工作效率，利用约束控制运动图像的特性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种图像生成方法，其特征在于，该方法包括：
确定在当前帧需要生成的图像上，预先设置的叠加图像在预先设置的背景图像上的约束信息；其中，所述约束信息，包括所述叠加图像在所述背景图像上的初始位置、运动方向以及运动步长；
根据所述叠加图像在所述背景图像上的初始位置、运动方向以及运动步长，确定所述叠加图像在所述背景图像上的位置信息；根据所述位置信息，将所述叠加图像叠加到所述背景图像上，生成当前帧图像；
按照预先设置的帧数，利用连续得到的由所述叠加图像和所述背景图像生成的图像，生成展示有同一物体在同一背景下的指定运动轨迹的视频图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述叠加图像包括多个叠加图像。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述约束信息还包括所述多个叠加图像中的每个叠加图像在所述背景图像上的叠加优先级；
根据所述位置信息，将所述叠加图像叠加到所述背景图像上的步骤包括：
根据每个叠加图像在所述背景图像上的位置信息以及叠加优先级，将每个叠加图像叠加到所述背景图像上。
4.根据权利要求1至3任一权项所述的方法，其特征在于，得到所述视频图像之后，该方法还包括：
重新确定所述叠加图像在所述背景图像上的新的约束信息，并利用新的约束信息重新生成视频图像。
5.一种图像生成装置，其特征在于，所述装置包括：
图像设置单元，用于预先设置并存储叠加图像和背景图像；
约束信息确定单元，用于确定在当前帧需要生成的图像上，预先设置的叠加图像在预先设置的背景图像上的约束信息；其中，所述约束信息，包括所述叠加图像在所述背景图像上的初始位置、运动方向以及运动步长；
叠加单元，用于根据所述约束信息，将所述叠加图像叠加到所述背景图像上，生成当前帧图像；
生成单元，用于按照预先设置的帧数，利用连续得到的由所述叠加图像和所述背景图像生成的图像，生成展示有同一物体在同一背景下的指定运动轨迹的视频图像；
其中，所述叠加单元包括：
位置信息确定单元，用于根据所述叠加图像在所述背景图像上的初始位置、运动方向以及运动步长，确定所述叠加图像在所述背景图像上的位置信息；
处理单元，用于根据所述位置信息，将所述叠加图像叠加到所述背景图像上。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述约束信息确定单元，确定的所述约束信息包括多个叠加图像的约束信息。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述约束信息确定单元，确定的所述约束信息还包括所述多个叠加图像中的每个叠加图像在所述背景图像上的叠加优先级；
所述处理单元，根据所述多个叠加图像中的每个叠加图像在所述背景图像上的位置信息以及叠加优先级，将每个叠加图像叠加到所述背景图像上。
8.根据权利要求5至7任一权项所述的装置，其特征在于，所述约束信息确定单元，还用于在所述生成单元得到所述视频图像之后，重新确定所述叠加图像在所述背景图像上的新的约束信息。
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