基于背景差分的核密度估计前景检测方法

针对非参数核密度估计算法前景检测不够精确、运算量大的问题,提出了一种基于背景差分图像的核密度估计前景检测方法。该方法结合了单高斯模型和核密度估计模型进行初始背景建模,利用背景差分图像,过滤掉非动态背景区域,对动态背景区域采用核密度估计进行像素分类。同时,对非动态背景区域,采用渐进式更新;对动态背景区域,采用非参数核密度估计进行更新。实验结果表明,该算法能够精确地分割出前景目标,减少了误检噪声,降低了运算量。     

基于背景更替和动态扩展滤波的目标提取方法

减背景法是计算机视觉领域常用的前景目标获取方法,减背景法的关键是背景模型的建立和更新以及减除背景后的噪声滤除。基于统计的背景建模方法计算量都比较大,背景更替方法建模避免了大量的计算。动态扩展滤波法是一种对前景目标信息破坏程度低,对噪声具有很好滤出效果的滤波方法。在摄像头静止的情况下,利用背景更替的背景建模及更新方法结合动态扩展滤波能够提取出清晰的前景目标。     

基于增量式特征基背景模型的运动目标检测

背景差法是目标运动检测的主流方法,关键在于背景模型自适应更新.针对传统特征基背景模型批处理方式计算量大、更新速度慢的问题,采用增量式主成分分析来建立特征基背景模型.首先计算样本图像的初始背景图像,然后采用CCFIPCA算法更新特征基背景模型,最后通过输入帧和重建帧的欧氏距离检测前景运动目标.算法以视频帧整体来建立背景模型,克服了混合高斯模型和核密度估计以孤立像素点建模的不足,提高了背景建模的鲁棒性.在SIMULINK下的仿真实验表明,算法能很好地适应高速公路交通场景动态变化,在有光线变化和阴影影响的情况下能完整、准确地提取出运动车辆轮廓.     

虚拟窗口阴影去除算法的车流量检测研究

针对城市道路交通流量检测中的实时性和准确性的要求,在背景差分的基础上提出了一种改进的基于虚拟窗口检测的方法。通过获取前景目标尽量少的帧图像,快速建立虚拟窗口的初始背景模型,并实时更新背景;将Sobel边缘检测算法引入前景目标检测,从而快速检测出前景目标变化的完整区域,提高检测的准确率;再使用基于HSV色彩空间直方图势函数去除阴影算法,进一步去除前景目标中的阴影区域,有效地保留了真实的运动目标区域;最后统计交通车流量,可结合其他信息(如红绿灯状态)做出该路段相应的交通流状况判断。通过实验结果证明,所提出的检测算法可有效应用于视频交通车流量检测中。     

一种有效的道路背景提取与更新算法

针对复杂环境中道路背景图像的快速获取问题,提出了一种快速有效的道路背景提取和更新算法。应用改进的多帧平均算法提取背景,采用改进的Surendra算法对背景进行更新。实验结果表明,该算法能够减轻初始静止车辆对背景建立的影响,能及时消除由于初始帧中目标移动而造成的鬼影,对光线变化鲁棒性高、速度快、更新效果好。     

基于对称差分的背景减法运动目标检测

提出了一种基于对称差分和背景差分相结合的运动目标检测方法。先通过多帧图像平均法取得初始背景图像,并结合采集到的当前帧图像和前一时刻的背景获得更新背景,采用背景减法获取前景目标;同时运用对称帧差法取得前景图像,用两种差分图像进行或运算,提取到运动目标,用形态学方法进行后期处理。实验结果表明,该方法能够有效地获取运动目标。     

改进的自适应混合高斯前景检测方法

针对混合高斯背景模型计算量大、存在阴影和鬼影的不足,提出一种基于混合高斯模型的改进前景检测算法。通过分析背景的稳定性来选择连续或隔帧更新方式对背景模型中的参数进行更新,提高算法的运算速度。在背景更新方面,让更新率与权值相关联从而使更新率随权值改变并且对目标移动后显露的背景像素给予更大的更新率,提高背景的稳定性并解决鬼影现象及前景与背景转化的问题。对检测出的目标,用适应性更高的RGB颜色空间畸变模型进行阴影检测和消除,并进行高斯金字塔滤波和形态学滤波处理,以得到更好的前景目标。实验结果表明,该方法能提高算法的计算效率且准确地分割前景目标。     

嵌入式运动目标提取实时图像处理系统

针对大数据量、高速传输复杂的图像处理算法,以Matrox Oddysey图像处理卡为基础,设计了多目标实时图像处理系统.提出了一种结合帧间减法与背景自适应更新的算法,完成实时交会处理任务,满足靶场弹道试验任务的实时性要求.自适应背景更新是一种有效的用于视频序列图像运动目标检测的算法.该领域中很多方法被提出来,但是很少提及用于实时处理系统.我们着眼于算法的高速性并提出一种足够快的方法用于弹道测量系统.用高斯分布建立每个像素的灰度模型,这个分布用来区分前景和背景像素以便用来更新背景模型.     

基于自适应分类样本更新的运动目标检测

背景差分法是一种被广泛应用的前景检测方法,其关键部分在于背景图像的获取。算法提出一种通过分类样本模拟运动背景动态特征的背景模型,综合考虑多维度的背景像素点的变化信息,使算法保持样本更新的随机性,增加样本更新的目的性,同时使用自适应的更新策略来适应背景更新的快慢,快速获取真实的背景,达到最真实的目标检测效果。实验结果表明,提出的策略能够更好地处理动态背景更新时的目标检测,能快速准确地检测出运动目标,对噪声干扰具有很强的鲁棒性。     

基于ViBe的室外动态背景闪烁像素噪声消除方法

针对使用视觉背景提取(ViBe)模型在室外动态背景下进行移动目标检测时存在不规则闪烁像素点对前景检测结果造成干扰的问题,提出一种基于视觉背景提取算法的闪烁像素噪声消除方法。在背景模型建立阶段设定背景模型样本标准差阈值,约束背景模型的采样值范围以提高背景模型准确性。在前景检测阶段引入自适应检测阈值提高前景物体检测精度,在背景模型更新过程中对图像边缘背景像素点进行边缘抑制以阻止错误背景样本值更新到背景模型。在此基础上,结合形态学操作修复连通域,提高前景图像的完整性。最后选取多个视频序列将该方法与原始ViBe算法、形态学改进方法的检测结果进行对比。实验结果表明,该方法能有效消除闪烁像素噪声对前景检测造成的影响,获取更精确的前景图像。     

一种融合ViBe与多特征提取的微动目标检测算法

为实现前景微动目标的准确提取,克服提取过程中的高误检率等难题,对CbCr分量、RGB和SILTP特征建立背景模型,提出一种融合多特征的ViBe背景建模改进算法。首先引入LBSP算子,改进LBP-TOP纹理编码方式,利用得到的纹理特征计算当前帧的时/空域前景概率,从而建立起接近真实背景的CbCr背景模型;然后结合局部像素复杂度和3种特征的变化情况改进ViBe判别与更新方法,利用背景减除和形态学处理得到完整的前景目标进行背景替换。实验结果表明,所提算法能有效分割视频图像中的微动目标并实现背景替换。     

基于ViBe的复杂背景下的运动目标检测

ViBe算法简单、快速,具有较好的前景检测性能,是运动目标检测和背景建模的主要方法之一。但是在动态背景、相机抖动等户外视频中仍存在噪声和干扰等问题,导致对前景运动目标的检测不准确。针对此问题,提出用像素帧差值代替像素值来初始化背景样本模型的方法,并根据背景动态变化自适应更新阈值来分割前景与背景。实验结果表明,改进算法提高了前景检测的准确性,对噪声干扰表现出了良好的鲁棒性。     

基于视觉背景提取的自适应运动目标提取算法

在复杂场景下的视频运动目标提取是视频分析技术的首要工作。为了解决前景运动目标提取的精确度不高的问题,提出一种基于视觉背景提取(ViBE)的改进视频运动目标提取算法(ViBE⁺)。首先,在背景模型初始化阶段采用像素的菱形邻域来简化样本信息;其次,在前景运动目标提取阶段引入自适应分割阈值来适应场景的动态变化;最后,在更新阶段提出背景重建和调整更新因子方法来处理光照变化的情形。实验结果表明,对于复杂视频场景LightSwitch的运动目标提取结果在相似度指标上,改进后的算法与混合高斯模型(GMM)算法、码本模型算法以及原始ViBE算法相比,分别提高了1.3倍、1.9倍以及3.8倍。所提算法能够在有效时间内对复杂场景具有较好的自适应性,且性能明显优于对比算法。     

Scalable-Width Temporal Edge Detection for Recursive Background Recovery in adaptive background modeling

Background modeling is a preliminary processing task that generates background or reference frame for moving object detection. Apart from tracking background scene, a good quality background model will prevent false detection. Fuzzy Running Average (FRA) is an efficient background modeling scheme which employs a Fuzzy Inference System (FIS). Its high selectivity in background update prevents foreground object from appearing in the reference frame. Later, Extended Fuzzy Running Average (EFRA) was developed to allow FRA to recover the occlusion if a background object starts moving. However, the recovery rate of EFRA is limited due to the use of fixed width for detecting the occlusion's edge. In this paper, a newly developed method based on Scalable-Width Temporal Edge Detection (SWTED) is proposed to enhance the EFRA performance in locating and recovering the occlusion with higher rate. The results obtained show that the improved EFRA significantly outperforms FRA in background tracking. The algorithm is also well suited for real-time implementation.     

一种改进的高斯混合背景模型算法及仿真

高斯混合模型广泛应用于基于背景建模的运动目标检测中,高斯混合模型参数估计和更新算法影响到背景模型的性能.文中对传统的高斯混合背景模型进行了改进,针对背景局部运动、活动阴影等问题,采用混合色彩值抑制阴影,在背景更新中引入一个"前景支撑映射"(Foreground Support Map, FSB),较好地解决了背景模型的提取、更新、背景扰动、外界光照变化等问题.实验结果证明,实验结果验证了该方法的有效性和在复杂背景变化下的鲁棒性.     

交通场景中基于彩色视觉信息统计的背景建模

研究分析目前主流的背景建模方法,并针对动态交通场景中车辆目标持续运动,背景出现的概率较大的特点,提出一种基于彩色视觉信息统计的背景建模算法。实验结果表明,该算法可以较好地提取背景,并有效区分前景和背景。     

交通场景中基于彩色视觉信息统计的背景建模

研究分析目前主流的背景建模方法,并针对动态交通场景中车辆目标持续运动．背景出现的概率较大的特点,提出一种基于彩色视觉信息统计的背景建模算法。实验结果表明．该算法可以较好地提取背景,并有效区分前景和背景。     

一种区域级运动目标检测方法

传统运动目标检测方法通常在像素或硬性划分的区域上实现.文中使用分水岭变换自动将图像划分成灰度一致性区域,并以一致性区域为基元进行运动目标检测.针对分水岭变换的过分割问题,在多步形态学梯度图像上进行变换.针对运动目标检测的低虚警率和高实时性要求,直接考察待检测图像中每一个一致性区域与一组背景图像中对应区域间的差异程度,设计灰度差异、颜色畸变及相邻区域间的灰度关系准则综合判断各区域是前景还是背景.该方法与流行的检测方法相比具有较低的虚警率,避免区域级检测方法中的硬性分块问题,同时又具有一定的处理速度.多个室内和室外标准图像序列的测试证明该算法的有效性.     

相机抖动场景中数据驱动的背景图像更新算法

视频序列中的运动目标检测是计算机视觉领域的重要研究课题.背景减除是运动目标检测的有效方法,但相机抖动会对背景提取带来极大干扰,从而可能造成传统基于模型的图像处理方法模型失真.本文提出了相机抖动场景下前景图像提取的数据驱动背景图像更新控制算法.首先利用Harris特征检测进行背景补偿以消除抖动干扰.然后利用无模型自适应控制方法,建立单入单出控制系统来表示背景图像并进行实时更新.最后运用背景减除法提取运动目标前景图像.本文方法与传统基于模型方法进行了不同视频序列的对比仿真.实验结果表明,本文方法可以有效处理相机抖动场景下的运动目标检测问题,目标前景图像分离效果更加接近真实场景.