浅谈监控视频颜色检索技术

监控视频颜色检索技术通过对视频进行解码、颜色检索、重新编码,可以对大量监控视频资料进行有效的目标搜索,操作简单易行,有利于基层公安机关提高工作效率和办案质量。该文深入分析了实现监控视频颜色检索的算法和程序,综合了当前在图像颜色检索领域的各种方法,探索总结出一套适合监控视频颜色检索的基于直方图与颜色矩阵的三通道检索方法。     

基于超像素分割的视频目标检索

针对视频监控中的颜色特征检索,提出一种基于超像素分割的视频目标检索算法:该算法首先对视频帧序列按颜色及空间位置进行超像素分割,分割成若干个超像素区域;然后对每个超像素区域颜色值进行均值化处理;最后基于超像素区域进行颜色目标检索.为了验证算法的有效性,以监控拍摄的户外视频数据进行仿真实验,实验结果表明该算法能准确检索出所需目标,具有较高的实用性.     

视频监控场景下行人衣着颜色识别

近年来,由于视频监控在各地安防的广泛应用,行人的精细化识别显得尤为重要,其中行人的衣着颜色是最显著的外观特征,其识别的正确性直接影响视频检索中对特定行人的检索.论文提出了一个简单实用的行人衣着识别系统,可以有效地识别行人衣着颜色.首先,结合HOG(histogram of oriented gradient)算法和Grabcut算法自动地对监控图像中的行人进行精确分割;然后,在利用外观划分模型精确地分割出行人的上身和下身后对上下身分别分割成若干个小块;最后,使用KNN(k-nearest neighbor)分类方法判断每个块的颜色,通过所有块的颜色标签投票决定衣着颜色.最终,使用收集的监控视频图像数据集验证此方法的有效性和实用性.     

基于多模型检测的视频监控行人跟踪算法

研究了网络视频监控中行人检测和跟踪技术,并提出了基于多模型检测的视频监控行人跟踪算法.首先在已有检测算法的基础上,根据实验结果,分析了算法的优势和存在问题,提出了多模型融合检测算法,多模型融合检测算法充分利用各个单模型算法的优势,提高模型检测准确率,并使用快速特征金字塔算法提高了算法的实时性.随后在提出的检测算法基础上,结合卡尔曼滤波算法和匈牙利最优匹配算法实现多目标行人检测和实时跟踪.MOT测试视频实验结果表明:提出的跟踪算法能够较好地实现多目标行人检测和跟踪,适合网络视频监控场景.     

基于自适应双阈值和主色率的足球视频镜头的分割

为了有效地实现对足球视频镜头边界检测,该文提出了一种基于自适应双阈值并结合主色率的镜头分割算法.该算法首先采用滑动窗口,基于颜色直方图的分布得到局部自适应的双闽值,然后在HSV颜色空间中提取当前帧图像的主色,并基于圆柱距离求出主色像素点,接着在此基础上获取该帧的主色率,最后用双阈值结合主色率对足球视频镜头分割.实验结果证明:该方法对足球视频能较好地实现突变和渐变检测,为基于语义的足球视频的检索奠定了很好的结构化基础.     

一种邻帧匹配与卡尔曼滤波相结合的多目标跟踪算法

传统目标跟踪算法很难在户外视频中进行行人实时跟踪及人流量统计,针对该问题,提出一种联合邻帧匹配与卡尔曼滤波器的多目标跟踪算法。该算法首先以方向梯度直方图(HOG)为特征的自适应推进(Adaboost)分类器进行行人人头检测,进而采用卡尔曼滤波进行行人轨迹预测,并应用邻帧匹配算法对该目标运动轨迹进行校正。在邻帧匹配法中,本文新颖的将跟踪过程中的目标匹配问题转化为基于匈牙利算法的指派问题。因邻帧匹配法能更好地区分不同待匹配目标的特征,较传统跟踪算法,能更好的避免误匹配、漏匹配等问题,提高了目标跟踪的准确率,实验证明,该监控系统准确率高,且能满足扶梯监控系统应用场景下的鲁棒性、实时性要求。     

多尺度光照估计和层次化分类的衣着颜色识别

衣着颜色是行人最显著的表观特征,在视频监控场景中极易受到光照变化的影响.为此,笔者提出了一种基于多尺度光照估计和层次化分类的衣着颜色识别方法.首先,提出一种多尺度局部反射统计的光照估计模型,通过该模型实现对偏色图像的光照矫正;其次,为了精确地识别衣着颜色,设计基于融合多颜色空间特征的层次化分类器;最后,在校园监控场景采集4 998张行人衣着图像(晚上2 052张,白天2 946张)进行对比实验.实验结果表明,该方法能有效提高监控视频中衣着颜色识别准确率且至少提高12.5%.     

基于多变量动态建模的粒子滤波行人跟踪算法实现

对于行人运动模型是线性系统,噪声符合高斯分布,采用边检测边跟踪的卡尔曼滤波算法,试验达到了预期的效果。但在实际中行人的随机行走具有很大的不确定性,不一定是线性系统和高斯分布,此时利用Kalman滤波就会导致跟踪失败。研究了基于先检测后跟踪的加权颜色直方图为匹配模板,基于动态建模的粒子滤波实现对行人的有效跟踪。在初始帧利用AdaBoost算法确定行人的位置、大小等状态信息,以行人矩形框内的加权颜色直方图作为跟踪的目标模板,初始化粒子集。在后续的视频图像中,利用粒子滤波算法实现行人跟踪。结果表明,即使在目标有遮挡、阴影等复杂噪声背景下,提出的方法也能很好地跟踪到视频序列中行人。     

视频监控领域深度特征编码的行人检测算法

由于高清视频监控领域现有行人检测算法在复杂背景下检测准确率不高且检测实时性不强,提出了一种新颖的深度特征行人检测算法,该算法利用聚合通道特征模型对监控高清图像进行预处理,筛选出具有显著特性的疑似目标,大大降低目标检测的数量;然后对获取的疑似目标区域进行尺度校正与特征提取,并输入到深度模型中进行深度特征编码,提高特征的表征能力;最后输入到LSSVM分类模型,得到最终的行人检测结果。仿真实验结果显示所提行人检测算法在保证检测准确率的同时,具有较高的检测效率。     

基于CAMSHIFT算法的视频监控目标跟踪

随着智能监控系统的普及,智能监控技术在银行、城市安防、交通等部门得到的了广泛的应用.CamShift算法是基于监控视频图像颜色特征的目标跟踪算法,这种算法能够快速、准确地实现目标跟踪,鲁棒性能较好.监控视频中所拍摄的视频内容较多且视频拍摄环境较为复杂,因此采用CamShift算法能够有效对视频监控目标建立颜色模型并对其进行准确高效的跟踪.     

基于分块主颜色的图像检索方法研究与实现

颜色直方图法是基于内容的图像检索系统通常采用的方法.提出了一种基于分块主颜色的检索方法,克服了颜色直方图无法表达颜色空间分布信息的缺陷,将简化的二次式距离计算方法应用到分块主颜色的匹配中,降低了算法复杂度,提高了计算效率和对图像相似度判断的准确率,从而提高了图像检索的效率.据此实现的图像检索系统的运行结果表明,该方法的查准率和查全率比颜色直方图法有明显提高.     

基于模糊颜色量化的彩色显微医学图像检索

模糊量化方法能很好地表达人的视觉感知,是颜色量化的一个重要方法.根据彩色显微医学图像的颜色特征,提出一种适合其图像检索的模糊量化算法:将整个HSV空间划分成78个模糊子集,由模糊子集的隶属函数计算每种颜色的隶属度,并统计图像的模糊量化直方图,图像间的相似性用模糊量化直方图间的距离进行评判.实验结果表明,该算法在基于内容的彩色显微医学图像检索中,具有较好的检索效果.     

空间颜色聚类算法及其在图像特征提取中的应用

针对目前图像基本颜色特征单一、 可提取信息不足的问题, 提出将图像进行HSV颜色空间转换, 先用均衡化直方图增强空间颜色互转后的图像空间 颜色像素, 再用融入rgb2ind的K-means均值聚类算法提亮均衡图像, 以增强图像颜色特征的提取目标和数量. 实验结果表明, 该方法优于普通空间颜色图像进行特征提取的效果, 实现了为颜色特征识别提供更多的检索信息.     

基于HSI空间的实时分级视频检索系统

提出并实现了一种基于HSI颜色空间的视频实时分级快速检索系统．首先采用亮度，累积直方图对视频序列进行粗检索和筛选，再利用色调H和饱和度5的分块二次空间划分直方图进行精检索，实现整个检索过程．实验表明，本系统速度快，误检、漏检率低，可应用在视频切换、视频资料检索、视频监控及视频点播等方面。     

基于多特征概率分布的均值漂移行人跟踪算法

在目标尺寸和颜色发生变化时,传统均值漂移法因目标模型单一和核窗口大小方向固定而导致目标丢失.为此,文中提出一种基于多特征概率分布的均值漂移行人跟踪算法,首先利用目标的颜色、轮廓和运动特征构建目标模型,得到颜色、边缘和运动直方图分布;然后将颜色和边缘的直方图反向投影生成二维概率密度分布,利用运动信息修正颜色和边缘概率分布;并根据各特征所占权重,运用自适应融合法得到目标特征关联概率分布;最后利用关联概率密度的零阶矩值调整下一帧跟踪窗口尺寸,结合均值漂移跟踪框架,实现常态下目标跟踪.实验结果表明,该算法提取的目标特征具有较强的准确性,能实现复杂交通场景下的行人跟踪.     

基于特征融合的行人重识别算法

为解决实际行人重识别系统中识别率低、识别速度慢的问题,从创新和工程应用出发,提出了一种行人重识别算法。对行人图片进行预处理,采用色调、饱和度、亮度(hue,saturation,value,HSV)空间非线性量化的方法构建颜色命名空间,对人体分区域预识别来提高检测效率;对备选目标的整幅图像提取HSV和方向梯度直方图(histogram of oriented gradient,HOG)作为整体特征并在滑动窗口内提取颜色命名(color naming,CN)特征和2个尺度的尺度不变特征(scale invariant local pattern,SILTP),采用本文融合算法得到新的特征;在3个数据集上进行行人重识别,融合的特征在2种度量学习算法的Rank1平均提高了2.4%和3.3%。实验结果表明该算法能够提高重识别精度。     

基于HSV颜色空间的运动人体检测

结合帧图像中运动人体目标的颜色特征对视频中运动人体检测技术进行了探讨。采用HSV颜色模型,色调轴上在每个相似色区间内应用局部累加直方图法对图像的色调特征进行提取。而视频中运动人体目标有时为黑色或灰色,就需要利用色饱和度和亮度信息来匹配目标。     

基于粒子滤波的变电站内动态目标跟踪技术

为实时智能监控变电站安全生产区域内的移动目标,克服现有视频系统人工切换图像和肉眼判断所造成的漏检和滞后问题,对变电站内运动目标的自动检测与识别跟踪技术进行了研究;基于背景差分法实现了人物动态目标检测,提出了基于颜色直方图的粒子滤波人物动态目标跟踪方法;通过提取目标颜色特征,建立目标状态模型和系统模型,进而准确定位目标;研发了变电站安全事件视频自动识别跟踪系统.系统应用结果表明:算法检测与跟踪的时间性能良好,能够快速识别目标,并准确跟踪目标运动轨迹,有效提升了全天候智能监控站内的安全生产能力.     

一种改进的基于颜色直方图的图像检索算法

使用颜色直方图进行图像检索是图像检索的常用方法,但是传统颜色直方图检索容易丢失空间信息,从而影响图像检索的查全率和查准率.针对这一问题,提出一种改进算法,该算法首先进行图像分块,然后通过对各分块颜色直方图加权的方法进行检索.实验证明,该算法可以提高图像检索结果的查全率和查准率.     

基于综合特征的彩色图像检索算法

针对单一特征不足以准确描述图像的问题,提出了一种综合颜色和形状特征的图像检索算法.该算法对HSV颜色空间进行特殊处理并量化编码,提取各像素点及其多邻域颜色矩的归一化直方图作为颜色特征;对图像进行整数小波变换后的低频分量分块并编码,提取一步转移概率矩阵作为形状特征;综合利用颜色、形状两个特征计算图像间的相似度,并进行彩色图像检索.仿真实验结果表明,该算法能够准确和高效地查找出用户所需内容的彩色图像,且具有较好的查准率和查全率.