一种基于水平集的运动视频对象分割算法

视频对象的分割是基于内容的视频处理的重要组成部分。提出并实现了一种基于水平集的运动视频对象分割算法。算法通过视频帧间的亮度差值提取初始轮廓曲线，将该曲线作为水平集算法的初始零水平集，采用窄带水平集方法演化曲线。得到最终的分割结果。实验表明该算法简单高效，具有很好的分割效果。     

基于快速水平集算法的图像分割方法

针对水平集算法计算量大,本文提出了一种使用改进的快速水平集算法的图像分割方法。本文方法是一种极限的窄带法;首先水平集的曲线进化用两个序列元素之间的交换实现;其次提出了平滑过程处理进化后的曲线;本文方法不需要解偏微分方程,运算速度很快,而且能够得到和标准算法相近的结果;实验结果证明本文算法速度快,适合于实时图像系统中的应用。     

基于水平集算法后向散射的运动目标轮廓提取

基于距离选通的激光主动成像系统在大气条件下对运动目标成像时,为了在更大范围内搜索跟踪目标,距离选通初始门宽通常在微秒量级,进而引起后向散射,严重影响了系统对目标的识别与提取。文中首先分析了基于距离选通的激光主动成像系统,在此基础上引入距离信息实时跟踪运动目标,研究了不同选通门宽引起的后向散射对图像质量的影响,提出了一种基于Sobel 算子和 GAC 模型的目标轮廓提取算法,将 Sobel 边缘检测的结果引入水平集边界停止函数,为水平集的曲线演化提供参考依据。实验结果表明,提出的水平集算法能够克服严重后向散射干扰影响提取目标轮廓,目标提取精度在0.9以上,高于 GAC、LIF、LBF 等经典水平集算法。     

基于道路约束的粒子滤波检测前跟踪算法

标准的多模型粒子滤波检测前跟踪技术是在低信噪比环境下检测与跟踪机动性的微弱目标的有效手段。但是由于其采用固定的运动模型数量,当运动模型数量过大时,模型之间的竞争会导致性能的下降。针对此问题,利用道路信息提出了一种变结构的多模型粒子滤波检测前跟踪算法。在每一时刻,根据目标的估计状态和挖掘的道路信息自适应地更新和改变运动模型集以能够选择更加有效的模型集,同时减少了模型数量,并且利用道路信息对目标的运动状态进行约束和限制。最后通过Monte Carlo仿真实验表明,基于文中所提出的算法在检测跟踪性能方面明显优于标准的多模型粒子滤波检测前跟踪算法。     

基于LBM对流扩散方程的水平集图像分割方法

为使图像处理更快速稳定,文中通过研究偏微分方程的元胞自动机模型,提出了一种基于格子波尔兹曼模型（LBM）对流扩散方程的图像分割算法：用对流扩散方程替换水平集方程,利用LBM求解对流扩散方程,实现基于LBM的水平集图像分割。实验分析表明,该方法能精确求解对流扩散方程,算法模型能够取得闭合的分割曲线,同样能够很好的处理图像拓扑结构的变化。并且通过与水平集方法和窄带水平集方法进行计算速度实验对比,可证明该算法大大减少了分割的计算量。     

基于地理信息的地面运动目标跟踪方法

为了提高地面运动目标跟踪精度,提出了基于地理信息约束的变结构交互多模(VS-IMM)的目标跟踪算法。通过建立地理信息系统约束地面目标运动状态,并利用目标转弯曲线模型确定滤波器中机动目标的时变运动模型集,采用地理信息约束的变结构交互多模算法可更符合实际进行地面目标机动跟踪。针对机场地面机动目标的仿真结果表明,给出的地理条件约束的目标跟踪算法比现有交互多模算法具有更好的性能。     

脉冲神经网络在运动目标检测中的应用

近几年,在智能监控系统中,广泛应用了基于生物视觉原理的运动目标检测与跟踪计算模型。这里提出一种基于神经轴突延迟机制,利用脉冲神经元网络模型对运动目标进行检测与跟踪的算法,该神经网络模型是利用轴突延迟脉冲神经网络模拟人类的视觉特性,从而提取运动目标,并具体分析脉冲神经元网络算法的实际意义。实验结果表明,该算法能够动态并行地进行运动目标提取,可通过硬件实现而应用于监控系统中。     

基于模糊支配的高维多目标进化算法MFEA

为提高高维复杂多目标优化算法的收敛性和解集分布性,提出一种基于模糊支配的高维多目标进化算法MFEA.在第二代Pareto支配类高维多目标进化算法模型基础上,利用模糊理论对模型中的环境选择进行改进,提出基于模糊隶属度的支配关系,并结合Harmonic、k邻域法和小生境技术对其中的拥挤密度估计方法进行改进,最后根据高维多目标的特点并结合模糊理论α-截集的思想提出了新的环境选择策略.将该算法与目前性能最好的5种多目标进化算法在标准测试函数集上进行对比试验,结果表明本文算法与其他算法相比具有明显的优势,不仅提高了算法的收敛性能,而且保证了Pareto最优解的均匀分布性.     

一种新的基于二值水平集和形态学的局部分割方法

局部分割是图像分割中的关键性工作,针对局部分割方法中存在的窄带控制不稳定和局部分割精度不足的问题,文中提出一种新的基于二值水平集和形态学运算的局部分割方法。该方法引入二值水平集取代传统的符号距离函数,并在曲线进化过程中保持水平集函数的二值性以确保窄带控制的稳定性和一个像素宽度的局部分割精度。为增加曲线平滑方案的灵活性,引入可选择的形态学算子来平滑曲线,并采用稀疏场算法以提高效率。在合成图像和医学图像上的实验结果表明,提出的方法能更好地实现图像局部分割。     

基于光照不变性模型的运动目标检测新算法

运动目标检测有两大难点,即光照变化的影响,阴影对运动目标准确提取的影响。高志伟等人提出了基于彩色边缘的运动车辆检测,实现了复杂背景下的运动目标检测,但该方法无法消除阴影的影响。为了克服光照及阴影的影响,提出了基于一维不变性图像的背景模型,更新了最小熵投影角度,设计了运动目标检测的新算法。以交通运输领域为例,将本文算法和多层前景算法、边缘检测算法做了对比,通过实验验证了该方法在检测运动目标时能够克服光照变化影响,并有效抑制阴影。     

视频监控系统中一种运动目标的检测方法

提出了一种基于改进的背景差分法的运动目标检测和识别的方法,该算法用于视频监控系统中运动目标检测和报警。双阈值法和动态阈值法有效地检测出图像中的运动目标。Matlab 7.0中对算法进行了仿真,实验表明,该方法有效去除了运动目标阴影及背景噪声,可准确地检测出运动目标。     

基于时空曲线演化的多视频运动对象分割算法

多视频对象由于其运动的复杂性,在分割提取过程中有较大的难度.本文提出了一种基于时空曲线演化的多视频对象自动分割方法,首先根据视频序列帧间(时间域)和帧内(空间域)信息的不同特点,建立基于全局和局部特征的能量模型,并由此导出基于level sets方法的曲线演化方程;然后用视频序列的连继两帧帧差得到初始的视频对象,分别进行时间和空间曲线演化跟踪,提取多个视频对象;当对象因运动而发生相互遮挡现象时,利用基于Bayes最小错误概率决策法则的判断方法,分割遮挡对象和显露对象.实验结果表明,本文提出算法的分割效果在空间准确度上比COST211算法提高30-50%,比最佳的帧差分割算法提高5-10%.     

Moving object segmentation and detection for monocular robot based on active contour model

A novel geodesic active contour model based on optical flow information is proposed to segment and detect the moving object for monocular robots. More specifically, an active contour is formulated using the level set method, which eliminates the need of re-initialisation. The developed scheme alleviates the effect of optical flow noise, increasing the robustness of the detection of moving objects. Experimental results show that this algorithm can successfully track a moving target, e.g. a human being.     

面向多区域视频监控的运动目标检测系统

为了实现视频监控现场多区域运动目标检测,分析了传统运动检测算法的不足,结合帧间差分法和背景差分法,提出背景动态更新的运动检测算法。该算法能自适应背景的变化,减少由背景变化造成的误检测。构建基于FPGA的视频监控系统,在FPGA上用该算法实现了640pixel×480pixel,30帧/s视频信号流的运动目标实时检测。系统提供了分区域运动目标检测的功能。检测区域的大小、位置和个数可通过简单的按键操作进行设定。测试结果表明,系统可以实时地对进入划定区域的运动目标进行检测和闪烁告警,且资源占用较少,适合在小规模的FPGA上进行实现。     

基于协方差矩阵的复杂背景中目标检测

在视频的运动目标检测中,有很多经典方法,但是大部分都不能完整地从复杂背景中检测出运动目标。提出了一种运动目标检测的新算法——协方差矩阵算法,它集成了像素级和区域级2种不同的层次。在像素级中,空间的属性主要来之于像素的坐标值、亮度、纹理和梯度等。在区域级中,通过计算一个像素周围矩形区域的协方差矩阵来表示像素间的特征相关性。实验结果表明,该方法具有较强的鲁棒性,明显优于传统的目标检测算法。     

视频序列中运动目标的检测与跟踪方法

提出了一种视频序列中运动目标的检测与跟踪算法,该算法采用基于码本背景建模的减背景法与差分法相结合的算法,实现对运动目标的快速精确的检测与提取,也能够在存在前景运动的过程中提取背景,使用卡尔曼滤波对运动目标在下一帧中最可能出现的位置进行估计,在此基础上利用Camshift跟踪算法进行较小范围的搜索和目标匹配,减少了运算量、节约了搜索和匹配的时间、提高了跟踪的速度。实验证明该方法具有一定的实用性。     

融合多尺度分析和水平集的交互式图分割方法

针对快速水平集算法用于图像分割时,存在水平集初始化和阈值设置的困难,该文提出一种融合金字塔模型、随机游走及水平集(PYR-RW-LS)的新算法。首先将多尺度分析引入随机游走算法,把分割结果作为快速水平集算法的初始化曲线,解决其初始化问题;接着把水平集演化看成对曲线上的点不断进行模式分类的过程,引入贝叶斯分类决策和最小距离分类决策交替工作,产生曲线演化所需的驱动力,同时将两种分类决策的失效条件作为新算法迭代停止的条件,解决了快速水平集算法阈值设置的困难。仿真实验结果表明:PYR-RW-LS算法比只采用模式分类思想的快速水平集算法拥有更高的计算效率,且在抗噪性方面亦优于随机游走算法,同时保留了随机游走算法对弱边缘不敏感的优点,尤其适用于大尺寸,高清晰度的图像处理。     

基于2D时空熵门限的运动目标检测

该文给出一种基于二维(2D)时空熵门限进行运动目标检测的方法。研究了几种通用运动目标检测方法的特点,运用2D熵门限分割方法检测运动目标的结构区域,在2D熵门限的基础上,提出了一种快速熵门限求解算法。实验结果表明,这种方法可以很好地检测出运动目标,同时可大大提高运算速度。