改进的HSV阴影去除算法研究

针对视频序列图像中运动目标的阴影会造成运动目标的物理变形,影响运动目标的检测与跟踪等问题,提出了一种基于HSV色彩空间的无阈值阴影去除算法。该方法通过分析阴影与背景的HSV彩色空间中的特性,并利用阴影与运动目标在H、S、V三个分量中的不同特点,提出了一种无阈值的阴影消除算法。实验结果表明,该方法能够很好地去除阴影区域,同时又保持前景目标区域的完整性。     

结合HSV与纹理特征的视频阴影消除算法

目的 在视频监控目标检测应用中,场景中的阴影会直接影响目标检测的准确度,因此阴影抑制算法研究显得尤为重要。目前广泛使用的是HSV（hue,saturation,value）阴影抑制方法,但是该方法存在由于亮度比值的阈值不稳定而造成将运动目标也检测为阴影的问题。针对该问题,本文提出了一种结合HSV与纹理特征的视频阴影消除方法。方法 首先将输入的图像使用传统的混合高斯模型建立背景并在灰度空间中提取前景,其次在HSV空间使用亮度比的阈值方法检测阴影,二者综合得到运动目标;针对由于亮度比值的阈值不稳定而导致的前景误检为阴影的问题,采用了LBP（local binary pattern）算子结合大津阈值（OTSU）提取部分运动目标。最后将LBP算子结合大津阈值提取的部分运动目标与HSV空间检测的目标两者相或,最终去除运动目标的阴影。结果 本文选用在CVPR-ATON和CAVIAR标准视频库中多个场景的阴影视频,将本文算法与SNP算法、SP算法、DNM1算法和DNM2算法进行对比仿真,实验结果表明本文算法在阴影检测率和阴影识别率的平均值上提升约10%。结论 本文提出的视频阴影消除算法结合了HSV与纹理特征,可以在不同的环境中有效地去除阴影,运动目标保留完整,可适用于智能视频监控、遥感图像和人机交互中。     

高速运动目标特征关联检测模型仿真

与静态目标不同，在高速运动过程中采集的视频图像存在阴影，为了实现对运动目标的高精度检测，提出基于深度学习的高速运动目标检测模型设计方法。采用光照评估方法判断图像中是否存在阴影，分割视频图像中的阴影区域，消除图像阴影；利用高斯核函数建立滤波器，对运动图像展开滤波处理，消除图像中存在的杂点，并通过剔除兴趣点中存在的冗余点以提高目标检测的准确度和效率，确定图像中的目标区域；采用深度特征网络提取目标特征，结合余弦距离和DeepSort算法展开特征匹配与数据关联分析，根据分析结果利用匈牙利算法构建高速运动目标检测模型，通过该模型实现目标检测。实验结果表明，所提方法的目标检测质量、目标检测精度和检测效率均具有较高的水平。     

分布式网络信息数据防篡改方法研究

为在足球视频中有效的检测与跟踪运动目标,需要对足球比赛视频中目标检测与跟踪算法进行研究。当前采用的算法,在动态场景中,存在运动目标检测与跟踪效果不佳的问题。为此,提出一种基于OpenCV的足球比赛视频中目标检测与跟踪算法。该算法结合平均背景算法将足球比赛视频中目标图像分割为前景区与背景区,计算足球比赛视频每一帧目标图像和背景图像之间差值的绝对差值,同时计算每一个目标图像中像素点的平均值与标准值来建立目标图像背景统计模型,利用TMHI算法对足球比赛视频中目标初始图像进行阈值分割,得到初始分割图像,对分割图像进行中值滤波和闭运算,再使用卡尔曼滤波对分割后的目标图像进行处理,得到镜头中目标的质心位置和目标外界矩形框,然后对足球比赛视频中目标进行跟踪。实验证明,该算法有效的检测与跟踪足球视频中运动目标。     

基于运动信息与多尺度分水岭的视频目标分割

从视频序列中提取视频目标是基于内容编码中的一项关键技术。提出了将高阶统计运动检测和多尺度分水岭相结合的视频目标分割算法。该算法首先利用高阶统计运动检测算法检测出运动区域,通过后处理得到运动目标的初始模板。然后,用小波变换对视频图像进行多分辨率分解。在最低分辨率上应用分水岭算法分割得到具有精确边缘的分割区域,通过将区域融合后的区域逐步投影到高分辨率图像上并结合高分辨率图像上的分水岭算法逐步提取出具有精确边缘的区域。最后,将运动目标的初始模板和多尺度分水岭分割得到的区域结合起来提取出具有精确边缘的视频对象。实验结果表明该算法能有效地分割和提取出视频序列中的视频对象。     

一种快速的视频序列运动分割方法

提出一种视频序列运动分割的实时方法,该方法通过两次背景更新提取运动前景,其中长程背景更新检测噪声运动区域,并将长时间停留在场景中的物体纳入背景范围,短程背景更新利用单高斯分布模型实现对光线缓慢变化的适应。采用基于颜色空间的方法实现对阴影的消除,通过投影分割提取出不同的运动目标。试验证明该方法能够快速、精确地实现视频序列中多个运动目标的分割,消除背景噪声运动、目标阴影以及场景变化的影响。     

基于双阈值的运动阴影检测算法

提出了一种应用于视频图像中运动阴影的检测方法.首先用统计方法建立的背景图像和当前帧图像进行差分;然后采用双阈值对差分图像进行分割,把图像分为背景区,运动区和运动目标与目标阴影的混合区.再利用阴影的位置特征,把阴影分离出来.实验结果表明,该方法能有效检测、去除对监控场景中运动目标的阴影,具有较好的鲁棒性和实时性.     

一种视频运动目标的检测与识别方法

针对户外智能视频监视系统,研究从视频序列中自动提取和识别运动目标的方法.在运动目标检测算法中,首先引入彩色差值模型,然后进行自适应阈值分割和图像形态学后处理,并提出背景参考图像的更新方法.在人体目标识别方法中,为克服物体阴影的影响,先利用直方图技术得到检测区域中含有的运动目标数目以及每个目标的顶部位置,然后提取运动目标头肩区域的不变矩特征,并利用遗传神经网络实现运动目标的自动识别.实验表明,这是一种快速有效的多运动目标检测与识别方法.     

融合时空信息的前景/阴影视频分割算法

视频目标分割是视频目标跟踪、统计以及识别的基础.阴影是影响目标分割准确性的重要因素,有效对阴影进行检测与消除可提高视频目标分割的质量.本文提出一种采用状态机对阴影进行建模的方法,通过阴影模型来消除阴影.算法定义背景、阴影以及前景的势函数,利用马尔可夫随机场融合视频序列的时空邻域信息,采用Gibbs采样算法求解最大后验概率,提高视频目标分割的质量.在不同环境下对本文算法的有效性进行测试,并与其他算法进行比较,结果证明本文算法的有效性.     

复杂背景下运动目标分割算法研究

视频监控中,准确而快速地分割出运动物体是提取各种信息的前提和关键.以图像差分法为基础,提出了一种在复杂背景下有效分割运动目标的方法.运用改进的Surendra算法提取背景.对连续帧图像的R,G,B三通道帧差分图像采用PCA融合和二值形态学重构,以提取和更新背景.将粗分割图像转换到HSV域中,采用V分量阈值法消除阴影,并应用彩色投影法解决连通体粘连和路面反光问题.实验结果表明该方法能够结合各种算法的优势,快速而较准确地提取出运动车辆目标.     

融合色彩比和梯度不变性的运动阴影检测

为解决运动前景的准确分割受运动阴影影响的问题,提出了一种融合色彩比和梯度不变性的运动阴影检测算法。该算法分析了阴影像素的色彩比和区域纹理梯度的光照不变性,利用亮度变化特性和色彩比不变性初步确定候选运动前景中的阴影像素,然后在候选阴影区域利用纹理梯度不变性进行去错处理,两者的结合弥补了单一特征或单一类型特征的阴影检测性能差的缺陷,提高了阴影检测率和阴影分辨率,能够准确地将阴影和前景区别开来。     

Moving Shadow Detection and Removal for Traffic Sequences

Segmentation of moving objects in a video sequence is a basic task for application of computer vision. However, shadows extracted along with the objects can result in large errors in object localization and recognition. In this paper, we propose a method of moving shadow detection based on edge information, which can effectively detect the cast shadow of a moving vehicle in a traffic scene. Having confirmed shadows existing in a figure, we execute the shadow removal algorithm proposed in this paper to segment the shadow from the foreground. The shadow eliminating algorithm removes the boundary of the cast shadow and preserves object edges firstly; secondly, it reconstructs coarse object shapes based on the edge information of objects; and finally, it extracts the cast shadow by subtracting the moving object from the change detection mask and performs further processing. The proposed method has been further tested on images taken under different shadow orientations, vehicle colors and vehicle sizes, and the results have revealed that shadows can be successfully eliminated and thus good video segmentation can be obtained.     

基于ICA特征的运动阴影检测算法

为防止运动阴影在视频图像序列中被错误地检测为目标,必须提高阴影检测算法的准确性和普适性。为此,从独立分量分析(ICA)的原理及其特性出发,提出一种基于空间变换技术的运动阴影检测算法。该算法通过对视频序列建立高斯混合背景模型产生自适应背景,利用ICA技术对其进行空间变换提取特征,再通过背景与当前帧图像对应像素点在特征空间的位置特征来分类运动阴影与前景目标。实验结果表明该方法能够较好地抑制噪声,减少光照变化的影响,准确地检测出阴影。     

基于多特征融合的车辆阴影检测与去除

基于ViBE目标检测算法,融合交通监控视频中车辆的边缘与颜色特征,提出一种基于多特征融合的算法,实现对复杂交通场景中车辆阴影的检测与去除。通过ViBE提取前景目标,采用串行融合方式检测阴影。首先在传统的基于边缘特征检测阴影的基础上,利用水平集方法代替水平垂直填充,实现多个前景目标内部边缘的快速填充。在获取候选的阴影区域后,结合HSV颜色特征以及形态学处理等操作,以达到更好的阴影去除效果。通过对不同的视频图像序列进行测试,表明提出的多特征融合算法能有效去除投射阴影,且优于单个特征方法,适用于复杂的交通场景。     

空-频域联合投票的交通视频阴影去除方法

交通场景中的静止或运动阴影往往会降低车辆目标跟踪的精度,因此有效地去除阴影是交通监控视频处理的重要环节之一。然而,目前尚无一种能够同时发掘阴影的空间域和频率域特性且抵抗静止和运动阴影干扰的阴影去除方法。为此,提出了一种基于空-频域联合投票策略的交通视频阴影去除方法。首先,将视频帧从RGB颜色空间转换到HSV颜色空间,再进行非下采样剪切波变换;其次,假设变换系数服从高斯分布,采用变换系数的均值和标准差计算每个尺度的加权掩码;然后,根据多尺度变换系数的零树分布特性,利用粗尺度的加权掩码校正细尺度的加权掩码,将各个尺度、各个颜色通道的加权掩码进行线性组合后得到一个公共掩码,再采用基于最小二乘法拟合的最大熵方法计算自适应分割阈值,对公共掩码进行二值化;最后,联合频率域加权掩码、S通道和V通道的掩码进行投票,进而确定去除阴影后的运动车辆区域。实验结果表明,该算法可有效去除交通监控视频中的静态/运动阴影,抑制阴影的干扰,将传统Meanshift算法的输出车辆轨迹与真实轨迹间的平均欧氏距离缩小95%,且未出现目标丢失的现象,增强了智能分析算法的鲁棒性。研究结果说明,该算法有效联合交通监控视频的空间域和频率域表示,充分发掘了运动车辆区域与阴影区域之间的纹理特性和颜色特性差异,有利于获得更精确的阴影去除结果,进而提高车辆目标跟踪的精度。     

HSV自适应混合高斯模型的运动目标检测

在目前的计算机视觉应用中,从视频序列中提取出运动目标是一个研究热点。针对传统方法在复杂多变环境下不能很好地检测出运动目标且运算量较大的问题,根据HSV颜色空间的特点,提出了一种基于HSV颜色空间的自适应混合高斯背景建模和阴影消除的方法。首先,在传统的混合高斯背景建模的基础上,引入了一种新的混合高斯模型高斯成分个数的自适应选择策略以提高建模的效率。其次,根据阴影在HSV向量空间的特点,融入了一种新的阴影消除方法,以检测出带阴影的运动目标。该方法能够快速准确地建立背景模型,准确分割前景目标。与传统的阴影消除方法相比,该方法可以在不需要设置阂值的情况下,对运动目标的阴影进行很好的消除,有很好的鲁棒性和实用性。     

结合色度和纹理不变性的运动阴影检测

目的：在运动检测中,运动物体产生的阴影常常被错误地检测为运动物体本身,为了将阴影从检测结果中消除,本文提出了一种色度不变性和纹理不变性相结合的运动阴影检测方法。方法：首先从阴影的物理模型出发,直接在RGB颜色空间利用色度不变性来获得候选阴影区域,然后根据颜色信息对候选阴影区域进行分割,对每个子区域,利用一种基于局部二值模式的指标来度量其与对应背景区域的纹理相似程度,进而判断该子区域是否是阴影,从而得到最终的检测结果。结果：在公开测试集上的实验结果表明我们的方法可以有效地检测出运动阴影,相对于几种常用的阴影检测算法具有一定的优势。结论：本文将像素级水平和区域级水平阴影检测方法结合起来,提出了一种结合色度不变性和纹理不变性的运动阴影检测方法。实验结果表明,在多类复杂场景中,本文方法都能有效地将运动阴影检测出来,具有较强的鲁棒性。     

一种基于局部二值模式的阴影消除方法

运动目标检测和阴影消除是自动化视频分析系统的基础。本文根据视频背景与运动目标纹理的差异性以及背景与阴影纹理的相似性,提出一种利用局部二值模式作为图像纹理特征描述子,检测运动目标并消除阴影的方法。实验表明本文方法能在较好地抑制阴影同时,检测出完整运动目标。