基于运动显著性的移动镜头下的运动目标检测

针对移动镜头下的运动目标检测中的背景建模复杂、计算量大等问题,提出一种基于运动显著性的移动镜头下的运动目标检测方法,在避免复杂的背景建模的同时实现准确的运动目标检测。该方法通过模拟人类视觉系统的注意机制,分析相机平动时场景中背景和前景的运动特点,计算视频场景的显著性,实现动态场景中运动目标检测。首先,采用光流法提取目标的运动特征,用二维高斯卷积方法抑制背景的运动纹理;然后采用直方图统计衡量运动特征的全局显著性,根据得到的运动显著图提取前景与背景的颜色信息;最后,结合贝叶斯方法对运动显著图进行处理,得到显著运动目标。通用数据库视频上的实验结果表明,所提方法能够在抑制背景运动噪声的同时,突出并准确地检测出场景中的运动目标。     

基于相邻帧补偿的高速运动目标图像稳像算法及仿真

在高速运动目标图像视频采集过程中,高速运动、风力作用等因素将导致视频图像抖动。为提高高速运动目标图像视觉系统采集性能,改善图像采集质量,提出一种基于相邻帧补偿的高速运动目标图像稳像算法。结合自适应中值滤波方法和灰度化直方图均衡方法对图像进行预处理,用尺度不变特征变换(SIFT)算法提取视频图像中的特征点,利用仿射模型求解运动参数,采用Kalman滤波对视频图像中的正常扫描进行滤波,最后用相邻帧补偿方法将图像的前一帧作为参考帧对当前帧进行参数补偿,实现高速运动目标的视频图像电子稳像处理。仿真实验表明,新算法能在保留图像中的特征的同时去除图像中含有的抖动,非常适合高速运动视频图像的电子稳像处理,精度提高,计算量明显减少。     

一种采用高斯模型的步态轮廓分割算法

步态识别中大多采用步态轮廓作为识别特征,因此提取完整封闭的运动人体轮廓以准确表达步态特征是正确识别的前提。本文提出一种采用高斯模型的步态轮廓分割算法。在人的运动方向与摄像机成像面平行和摄像机静止的条件下,假设序列图像所有帧中对应像素点背景时刻的灰度值在时间轴上是高斯分布,而目标时刻不满足这种分布,采用统计推断的方法分割出运动目标轮廓。实验结果表明,本文算法不仅能够提取出完整的人体轮廓,并且能有效地去除噪声,对阴影抑制也有一定效果,能够提高步态识别率。算法直接在RGB空间或灰度空间进行,无需进行颜色空间转换,也无需建立单独的背景图像,计算量小,处理实时性高。     

基于均衡化和K均值改进蚁群算法的边缘检测

研究图像特征的提取,边缘检测是图像处理中很重要的组成部分.在研究灰度图像的边缘检测问题中,根据像素灰度值的分布特点和图像的边缘特性,提出了一种基于直方图均衡化和K-均值改进蚁群算法相结合的边缘检测方法.采用直方图均衡对图像进行增强,以减小目标与背景的相似度,增大了反差,使图像细节清楚,另外采用模糊聚类的K-均值改进蚁群算法实现对图像边缘信息的快速提取.通过仿真表明方法收敛速度快,检测效果好, 具有较强的实用价值.     

梯度与视觉显著度下的图像灰度重叠区域识别

采用目前方法识别图像中存在的灰度重叠区域时,没有构建图像的显著性图,存在识别精度低、查全率低和识别效率低的问题.提出梯度与视觉显著度下的图像灰度重叠区域识别方法,根据Gestalt前背景分离原则对图像中存在的梯度通道和颜色通道进行随机阈值化处理,获得对应的二进制布尔图,采用线性平均融合方法融合利用上述获取的二进制布尔图生成视觉注意图.通过分块区域分割技术识别显著性图中存在的空间位置信息,为图像灰度重叠区域的识别提供点云数据,在云计算模式中结合局部空间降噪方法消除噪声,定位去噪处理后显著性图空置区域中存在的特征点,提取灰度重叠区域的动态特征,建立对应的灰度直方图,最后利用云检测技术识别图像中存在的灰度重叠区域.仿真结果表明,所提方法的识别精度高、查全率高、识别效率高.     

一种运动背景下移动目标的检测方法

针对全局运动视频序列中的目标检测,提出了改进的灰度投影算法.通过对灰度投影相关曲线的分析,根据其单峰性特征,提出了三点局域自适应搜索算法,该方法能够快速的估计出前后两帧之间的运动矢量.然后以参考帧图像背景为参照,映射当前帧的背景信息,以此补偿全局运动矢量,将连续几帧图像的相同背景稳定在同一幅图像的相同位置上,从而能够利用改进的连续三帧差分法准确地检测出运动目标,并根据目标的特征进行分类识别.实验结果表明,该方法能够有效地从视频序列中提取和识别出运动目标.     

基于区域提取与改进LBP特征的运动目标检测

树叶晃动、光照变化等自然场景下的动态背景会影响运动目标检测的准确性,区分动态背景和前景目标的变化是复杂场景下运动目标检测的首要任务.针对现有的前景提取算法逐点提取前景从而导致计算资源浪费的问题,提出了一种区域提取与改进LBP(Local Binary Patterns)纹理特征相结合的运动目标检测算法.首先,将图像分为大小相等的图像块,利用各图像块的统计特性建立核密度估计(Kernel Density Estimation,KDE)模型,并用KDE模型估计出前景区域.然后,计算前景块中所有像素点的改进LBP纹理特征直方图.最后,通过直方图匹配提取所有的前景像素实现目标的精确提取,并用概率模型更新背景.实验结果表明,该方法在快速提取运动目标前景区域的同时能够消除大部分动态背景产生的干扰,相比传统算法更适用于自然场景下的运动目标检测.     

一种视频多运动目标跟踪方法研究

图像运动目标跟踪是自动监控、道路导航、交通监控等重要系统的核心技术。为了解决视频中多个运动目标的跟踪,利用帧间差分、Kalman滤波器以及少量特征匹配来自动提取各个运动目标并进行跟踪。针对灰度图像序列,采用一种基于图像序列的梯度信息,使用帧间差分法自动提取运动目标,利用Kalman滤波器预测目标位置,在估计目标在下一帧的位置范围后,根据目标直方图特征来缩小搜索范围实现目标对象的准确跟踪。实验结果表示,该方法具有较小的运算量和较好的实时性,同等条件下具有较高准确性。     

复杂背景下基于图像融合的运动目标轮廓提取算法

运动目标轮廓的有效提取对于目标识别、跟踪和行为的理解等后期的处理是非常重要的。受背景复杂性的影响，当背景灰度和运动目标的灰度相近时，提取的运动目标易产生空洞，某些部位无法完全恢复。根据帧差法的基本原理，提出了一种针对复杂背景的运动目标检测、轮廓提取方法。首先，对图像进行滤波处理，采用最大方差比阈值法消除了剩余部分噪声和背景，然后在三帧时间差分法基础上，利用序列中多帧图像融合运动信息，并确定参考区域，通过对原图像进行回扫描，最终提取出完整的运动目标轮廓。实验结果验证了算法的稳健性和有效性。     

红外运动小目标检测的小面拟合算法

针对红外图像序列中运动小目标,提出一种基于预测的小面拟合目标检测算法。首先根据图像序列中目标运动的连续性及方向性,采用二阶自回归模型预测目标的搜索窗口。然后根据天空背景红外图像中小目标灰度高于背景的特征,利用小面拟合模型对搜索窗口的局部区域作灰度曲面拟合,提取搜索窗口内灰度极值点作为目标,提出了相应的目标检测算子。对红外图像序列的实验表明,该算法可有效检测天空背景下红外运动小目标,算法的实时性和抗干扰能力优于传统的目标检测方法。     

基于改进的边缘直方图的图像检索方法

利用边缘直方图检索图像,因为人眼并不敏感的细微边缘也参与匹配,所以会影响检索效果。文中提出了一种改进的基于边缘直方图的检索方法,通过阈值把图像分割成目标和背景,利用梯度算子提取目标和背景之间的主要的边缘信息,避免了目标内部或背景内部的细微边缘的影响,更符合人眼的视觉特性。实验结果表明,其检索效果优于基于边缘直方图的方法。     

基于谱残差和聚类法的运动目标检测研究

传统基于特征点匹配的目标检测算法目标识别率低、误检率较高是因为特征点匹配不准确、目标轮廓不连续。针对这一问题,分别引入谱残差算法和k means聚类算法,并加以改进,提出一种基于谱残差算法和k means聚类算法的运动目标检测算法。具体方法是：首先,每隔两帧提取加速鲁棒特征SURF并对图像配准,再对帧差结果采用谱残差算法提取视觉显著性特征,去除因匹配不准确造成的噪点和伪运动目标;其次,形态学处理之后引入改进后的k means聚类算法,对不连续的轮廓进行聚类;最后形成完整的目标。实验显示,本文算法目标识别率达到90.61%,误检率达到21.25%,分别优于传统基于SURF特征的运动目标检测算法66.60%的识别率、31.91%的误检率和基于新的局部不变性特征ORB匹配的目标检测算法87.573%的识别率、26.80%的误检率。虽然该算法平均运行时间为18 fps,但仍可以满足视频流畅的需求,因此动态背景下该算法可做为一种有效的运动目标检测算法使用。     

一种改进的运动目标检测方法

为了克服传统背景差分法所存在的不足,提出了一种基于边缘特征和改进K-均值聚类相结合运动目标检测方法。运用改进的K-均值聚类方法建立背景模型,将其与前景图像相差后得到的二值化图像,通过前景边缘信息的鲁棒性来判别及去除存在的虚假目标。实验结果表明,该方法可以有效去除背景中突然有物体移入或移出引起的虚假运动目标,提高了运动目标检测的准确性。     

双目轮式移动机器人的运动目标识别与跟踪

研究在室内相对复杂背景下的运动目标识别与跟踪,采用Hu氏不变矩作为目标特征,通过环形方式搜索种子点进行目标区域生长,在有干扰的情况下检出目标,并估计相对位姿和控制本体机器人快速跟踪目标.用Intel的计算机视觉库OpenCV实现图像预处理、图像分割、孔洞填充、区域生长和特征提取.实验结果表明,系统能对运动目标进行实时稳定快速的跟踪,适用性强.     

动态背景运动目标的快速锁定跟踪算法

为改善动态背景运动目标跟踪的精度和计算性能,提出一种Hu_Fourier特征描述子的目标识别算法和固定模板滑动置信度最佳线性逼近法的目标锁定跟踪算法。依据提出的Hu_Fourier特征描述子,快速准确地提取出识别区域运动目标的轮廓特征,结合加权距离目标识别算法,识别出图像中所有目标,计算目标的质心坐标。利用提出的固定模板滑动置信度准则,结合识别目标的质心,锁定目标,更新目标模板。依据最佳线性逼近法,确定下一帧图像的目标搜索区域。理论分析和实验结果验证了该目标锁定跟踪算法的鲁棒性和有效性。     

基于DSP与改进边缘检测算法的煤矸石自动分选系统

利用数字图像处理技术分析煤块图像和矸石图像的基本特征.通过图像预处理、图像分割、特征提取和图像识别等图像处理技术,依次对煤块图像和矸石图像进行中值滤波、边缘提取和灰度比较等分析.图像处理结果表明:根据各自的灰度直方图特性,区分出煤块图像和矸石图像,进而分选出煤块和矸石.采用高性能的数字信号处理器(DSP)作为系统的核心...     

复杂场景下的交通视频显著性前景目标提取

目的 在城市交通检测中,智能视频的广泛应用使得人工智能技术及计算机视觉先进技术对视频中的前景目标检索、识别、特征提取、行为分析等成为视觉研究的热点,但由于复杂场景中动态背景具有不连续的特点,使得少部分的前景目标图像信息丢失,从而造成漏检、误判。方法 本文提出一种RPCA（鲁棒主成分分析）优化方法,为了快速筛选与追踪前景目标,以基于帧差欧氏距离方法设计显著性目标帧号快速提取算法,确定关键帧邻域内为检测范围,对经过稀疏低秩模型初筛选的前景目标图像进行前景目标种子并行识别和优化连接,去除前景目标图像中的动态背景,同时将MASK（掩膜）图像中的前景目标分为规则类和非规则类两种,对非规则类前景目标如行人、动物等出现的断层分离现象设计前景目标区域纵向种子生长算法,对规则类前景目标如汽车轮船等设计区域内前景目标种子横纵双向连接以消除空洞、缺失的影响。结果 本文前景目标提取在富有挑战性干扰因素的复杂场景下体现出较高的鲁棒性,在数据库4组经典视频和山西太长高速公路2组视频中,动态背景有水流流动、树叶摇曳、摄像头轻微抖动、光照阴影,并从应用效果、前景目标定位的准确性以及前景目标检测的完整性3个角度对实验结果进行了分析,本文显著性前景目标提取算法取得了90.1%的平均准确率,88.7%的平均召回率以及89.4%的平均F值,均优于其他同类算法。结论 本文以快速定位显著性前景目标为前提,提出对稀疏低秩模型初筛选的图像进行并行种子识别和优化连接算法,实验数据的定性与定量分析结果表明,本文算法能够更快速地将前景目标与动态背景分离,并减小前景目标与背景之间的粘连情况,更有效地保留了原始图像中前景目标的结构信息。     

OPTICS聚类与目标区域概率模型的多运动目标跟踪

目的 针对多运动目标在移动背景情况下跟踪性能下降和准确度不高的问题,本文提出了一种基于OPTICS聚类与目标区域概率模型的方法。方法 首先引入了Harris-Sift特征点检测,完成相邻帧特征点匹配,提高了特征点跟踪精度和鲁棒性;再根据各运动目标与背景运动向量不同这一点,引入了改进后的OPTICS加注算法,在构建的光流图上聚类,从而准确的分离出背景,得到各运动目标的估计区域;对每个运动目标建立一个独立的目标区域概率模型(OPM),随着检测帧数的迭代更新,以得到运动目标的准确区域。结果 多运动目标在移动背景情况下跟踪性能下降和准确度不高的问题通过本文方法得到了很好地解决,Harris-Sift特征点提取、匹配时间仅为Sift特征的17%。在室外复杂环境下,本文方法的平均准确率比传统背景补偿方法高出14%,本文方法能从移动背景中准确分离出运动目标。结论 实验结果表明,该算法能满足实时要求,能够准确分离出运动目标区域和背景区域,且对相机运动、旋转,场景亮度变化等影响因素具有较强的鲁棒性。     

基于小波边缘提取的混合运动目标检测算法

常用的运动目标检测算法易受到噪声、阴影等因素的影响,检测出来的运动目标边缘比较模糊,本文因此提出 一种基于小波边缘提取的运动目标检测算法,将小波边缘检测与帧间差分法和背景差分法相结合来检测运动目标,采用 形态学滤波和连通性分析得到准确的运动目标。实验表明,该算法可以准确的将运动目标从视频图像序列中检测出来。     

基于位置一步预测的核相关目标跟踪算法

针对视频机动目标跟踪过程中前后两视频帧间目标移动距离过大导致目标丢失问题,提出一种基于位置一步预测的核相关目标跟踪算法.首先,提取当前帧目标区域灰度以及颜色特征,并分别对灰度特征和颜色特征进行梯度及颜色直方图运算,得到FHOG特征向量和颜色直方图;然后根据颜色直方图引入粒子滤波对下一帧图像中目标位置进行一步预测;进而,...