运动目标检测的ViBe算法改进

目的 目标检测在智能交通、自动驾驶以及安防监控中均有重要的地位,ViBe算法是常用的运动目标检测算法,它主要由背景模型初始化、前景检测、背景模型更新3部分组成,其思想简单,易于实现,运算效率高,但当初始帧有运动目标时,检测结果会出现“鬼影”现象,且易受噪声和光照变化影响,不能适应动态场景。同时,其逐帧逐像素进行前景检测,在计算复杂度方面有较大提升空间。为解决这些问题,提出一种改进的ViBe算法,称为ViBeImp算法。方法 在背景模型初始化时,用多帧平均法给出初始背景,采用该初始背景构建初始背景样本模型。在前景检测过程中,采用背景差分法、帧差法与OTSU算法相结合给出半径阈值的自适应计算方法。同时,根据背景差分法找出运动区域,只对运动区域进行前景判断和模型更新,降低算法的计算复杂度。结果 对25个不同场景视频分别给出ViBeImp算法在初始化背景,自适应半径阈值和计算复杂度方面改进的结果及有效性指标,实验结果表明,与ViBe、ViBeDiff2、ViBeIniR,以及Surendra等算法和高斯混合模型相比,ViBeImp算法对噪声、光照和背景动态变化有较好的鲁棒性,检测结果更完整,且实时性较好。同时,ViBeImp算法将ViBe算法的查准率、查全率以及F1值分别提高了17.98%、11.40%和15.96%。结论 ViBeImp算法采用多帧平均法构建初始背景可有效地消除“鬼影”,并给出半径阈值的自适应计算方法,使ViBe算法更快适应视频环境变化,准确且完整地检测出运动目标,具有较低的误检率和漏检率。该方法克服了ViBe算法对初始背景以及视频环境的依赖,很大程度上提高了运算速度,具有很好的鲁棒性和适用性。     

融合改进的三帧差分和ViBe算法的运动目标检测

针对ViBe算法在相机抖动和树叶晃动的动态背景下，出现的误检率高和准确度低的问题，提出一种改进的ViBe算法。该算法选取多帧使用基于Canny的三帧差分改进算法进行背景建模；在背景模型更新时根据背景复杂程度设置调整因子，调整阈值和背景模型更新率适应动态背景的检测；为提高检测目标的完整性，改进的ViBe算法得到的前景目标，与三帧差分算法结合并且进行形态学处理完成对运动目标的提取。实验结果表明，改进的算法在树枝晃动、相机抖动的复杂背景下，检测目标的准确度和完整性提高了。     

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。     

一种基于改进ViBe的运动目标检测方法

针对ViBe算法存在的不能有效去除背景噪声以及鬼影现象,提出一种结合帧差法和ViBe算法的改进算法。首先利用帧差法提取出运动目标的轮廓,然后根据得到的轮廓粗提取运动目标区域,最后在得到的运动目标区域基础上分类进行ViBe算法更新背景并分割出完整的运动目标。实验结果表明,此算法能够有效抑制噪声以及鬼影造成的影响,在速度方面也比原算法有所提高。     

基于改进视觉背景提取算法的运动目标检测

针对经典视觉背景提取算法因初始帧存在运动目标易产生鬼影以及对扰动背景适应性差的问题,提出一种改进ViBe算法;利用改进三帧差分法和最小外接矩形定位初始帧运动目标,并通过局部初始化的方法进行鬼影抑制;在背景模型初始化阶段,定义灰度相似函数从时域和空域信息中中等比例选取像素点建立背景模型,增强背景模型的鲁棒性;在前景检测检测阶段,通过平均差法衡量样本集合的离散度,构建自适应分割阈值代替原有的固定分割阈值以适应背景扰动;实验表明,改进算法可以有效抑制鬼影产生并且提高算法在扰动背景下的适应性和检测准确度。     

基于改进ViBe的运动目标检测算法

在运动目标检测领域,ViBe算法由于其实时性高、鲁棒性好等特点,已经被广泛地研究与使用。但动态背景往往会干扰检测结果。通过度量背景复杂度更新距离阈值和背景模型更新率的方式,提出了一种基于改进ViBe算法的运动目标检测算法,能有效地降低动态背景对检测结果造成的影响。最后,利用全局运动补偿算法将改进的ViBe算法应用到摄像机运动情况下,取得了一定效果。     

改进的ViBe运动目标检测算法

针对传统ViBe运动目标检测算法提取的目标存在鬼影区域、且有闪烁像素点干扰的问题,提出一种结合Surendra背景更新算法而改进的ViBe算法进行运动目标检测.利用Surendra算法快速更新背景的特点迭代得到纯净背景;对ViBe算法检测前景进行像素标记和鬼影分类判别,去除鬼影像素点和闪烁像素点;输出新的前景.实验表明:该算法可以有效地去除ViBe算法前景检测中的鬼影,并能抑制闪烁像素噪声,获取更精确的前景图像.     

基于改进的ViBe算法的红外目标检测

针对ViBe算法第一帧图像中含有运动的目标时容易引入"鬼影"及不能完整提取前景目标的问题,在原算法的基础上融合帧间差分法、Canny边缘检测,采用中值滤波、形态学算子进行后处理。实验结果表明,本文算法能很快消除"鬼影",并能比较完整地提取出红外运动目标。     

基于ViBe改进的运动目标检测算法

运动目标检测一直是计算机视觉领域的重要研究方向,针对传统的ViBe算法容易出现鬼影、噪点和运动目标不完整等问题,提出一种基于ViBe改进算法的移动目标检测跟踪算法。通过连接区域的滤波操作,填充面积小于设定阈值的前景孔洞区域,以此限制散布在前景物体中的错误背景;通过检测图像的闪烁像素,更新存储之前的模板,并建立闪烁等级表,若某像素的闪烁等级大于等于设定的阈值,则将其从更新模版中移除,从而抑制更新模板中的闪烁区域。在动态视频中结果表明,该算法在满足实时性的前提下,可有效地改善传统ViBe算法,较好地提高运动目标检测效果。     

基于ViBe模型和五帧差分法的目标检测算法

针对当前常用ViBe算法对光照适应性差,当光照突变时ViBe算法把大面积的背景误判成前景;为此提出了一种结合ViBe背景模型与五帧差分法的新的运动目标提取方法。首先采用ViBe算法提取运动前景目标,然后将整个前景图片分成若干区域,统计这些区域中前景像素个数大于预设阈值的区域的个数,将符合条件的区域的个数与整个前景图片区域总数相比,当比值大于某一阈值,发生了判断为光照突变改用五帧差分法处理图像;最后通过连通性检测和形态学操作等后处理,最终提取出运动前景目标。实验结果表明:该算法能够有效地防止ViBe算法把大面积的背景误判成前景,提高了ViBe算法对光照变化场景下的鲁棒性,检测效果优于单独使用ViBe算法和五帧差分法的检测效果。     

基于区域相似信息的自适应运动目标检测算法

当视频监控中存在动态背景干扰、鬼影现象和静止目标时,ViBe算法的检测性能较差。针对该问题,提出一种改进的ViBe算法。通过Otsu算法得到图像的动态阈值,提高算法在动态背景中的抗干扰能力,同时结合区域相似度判断鬼影、拖影或静止目标区域,自适应地对不同类别区域像素进行更新抑制。实验结果表明,改进算法在动态背景中表现出良好的鲁棒性,能够有效抑制鬼影以及静止目标产生的拖影,在保证实时性的前提下较原算法检测精度和综合评价指标F值分别提高0.309和0.2,具有更好的检测效果和检测性能。     

基于Vibe背景建模的运动目标检测算法

在运动目标检测的过程中，传统算法基于对单一特征背景进行建模，对背景描述不够准确，针对这个问题，本文提出融入颜色和边缘特征的Vibe背景建模.解决了三帧差分法在运动目标检测结果中出现噪声、断点与内部空洞等问题，并采用基于形态学处理方法对图像处理的结果进行补偿.为了保证运动目标检测的准确性，加快消除Vibe算法中第一帧出现“鬼影”现象，本文结合了Vibe算法和改进的三帧差分法对运动目标实现实时检测.通过研究分析与计算推导，实验中运动目标的检测结果表明，基于Vibe背景建模的改进三帧差分法检测效果明显优于三帧差分法.     

五帧差分和边缘检测的运动目标检测

为了改进传统三帧差分的运动目标检测方法易出现的空洞和与虚假边缘的现象, 提出了一种基于五帧差分和边缘检测相融合的运动目标检测方法。该算法首先利用优化的Canny边缘检测算法快速提取五帧连续图像的边缘图像, 然后对五帧连续的边缘图像进图像的五帧差分运算, 最后通过阈值分割和形态学处理完成对目标的提取。该方法计算简单, 实验结果表明, 该算法准确率高, 连通性好, 能满足实时性检测的要求。     

基于改进差分和光流的新型运动目标检测方法

针对运动目标检测中的空洞和虚假目标的问题, 提出一种改进差分和改进光流的运动目标检测方法. 该方法首先对连续的七帧图像依次进行预处理、差分、灰度变换和二值化处理, 并将前、后三帧二值图像分别累加得到的二值图像进行逻辑与运算, 得到中间帧中运动目标的粗略区域; 其次将中间帧与背景帧差分, 并对得到的图像进行边缘提取和二值化处理, 然后对其进行像素的算术运算, 得到中间帧中运动目标的精确区域; 在基础上通过改进的光流法得到运动目标的准确信息; 最后通过阈值分割和形态学处理完成对目标的分割. 对比实验表明, 该方法能实现运动目标的准确快速检测与分割.     

结合分块的改进三帧差和背景差的运动目标检测

针对运动目标检测易受背景影响及帧间差分易产生空洞的问题, 提出了一种基于分块的改进三帧差分和背景差分相结合的运动目标检测算法. 该算法利用边缘检测法和均值法建立初始背景模型, 将视频图像划分成多个子块, 对利用改进的三帧差分和背景差分获取的图像的各个子块进行自适应阈值检测, 获取图像中的运动前景目标, 背景图像采取自适应更新方法. 实验结果表明, 该算法能完整的提取运动目标, 背景适应性强, 具有较高的准确性和效率.