改进视觉背景提取模型的运动目标检测算法

针对视觉背景提取模型对动态场景适应性不强、运动目标检测精度低等问题,提出一种改进的视觉背景模型算法.在模型建立与初始化阶段,采用按序抽取的方法将像素点本身信息加入到背景模型中,形成邻域背景模型,降低复杂场景对模型的影响;在前景检测阶段,结合像素点的空间邻域信息自适应地获取分割阈值,减少各类复杂场景对检测结果的干扰,提高运动目标检测的精度;在背景更新阶段,根据场景复杂度动态地调整模型的更新周期与更新方式,使得模型能够有效地消除虚影与背景噪声的影响,增强模型对复杂场景的适应性与鲁棒性.与典型算法进行对比的实验结果表明,该算法具备较高的检测精度,适用于动态场景中的运动目标检测.     

基于区域提取与改进LBP特征的运动目标检测

树叶晃动、光照变化等自然场景下的动态背景会影响运动目标检测的准确性,区分动态背景和前景目标的变化是复杂场景下运动目标检测的首要任务.针对现有的前景提取算法逐点提取前景从而导致计算资源浪费的问题,提出了一种区域提取与改进LBP(Local Binary Patterns)纹理特征相结合的运动目标检测算法.首先,将图像分为大小相等的图像块,利用各图像块的统计特性建立核密度估计(Kernel Density Estimation,KDE)模型,并用KDE模型估计出前景区域.然后,计算前景块中所有像素点的改进LBP纹理特征直方图.最后,通过直方图匹配提取所有的前景像素实现目标的精确提取,并用概率模型更新背景.实验结果表明,该方法在快速提取运动目标前景区域的同时能够消除大部分动态背景产生的干扰,相比传统算法更适用于自然场景下的运动目标检测.     

改进视觉背景提取模型的前景目标检测算法

针对经典视觉背景提取算法（ViBe）在动态背景场景下检测精度不高,以及长时间存在鬼影的问题,提出一种改进的视觉背景提取算法.该方法在背景模型初始化阶段考虑到像素点之间的颜色相似性以及空间距离,选取像素点邻域内的同质像素点对背景模型进行初始化;根据场景动态程度自适应调整每个像素点的阈值以及背景模型更新的速率,改善了在动态背景场景下的检测精度;根据光流判断像素点是否存在运动来把真实前景目标和鬼影区分开来并及时对背景模型进行修正,从而尽快消除鬼影现象.使用changedection测试集进行测试,改进后的ViBe算法在能提取到较完整前景目标的同时,检测准确率相比原始ViBe算法也有所提高.     

混合高斯模型的自适应前景提取

复杂场景下的运动前景提取是计算机视觉研究领域的研究重点。为解决复杂场景中的前景目标提取问题,本文提出一种应用于复杂变化场景中的基于混合高斯模型的自适应前景提取方法。本方法可以对视频帧中每个像素的高斯分布数进行动态控制,并且通过在线EM算法对高斯分布的各参数进行学习,此外每个像素的权值更新速率可根据策略进行调整。实验结果表明本方法对复杂变化场景具有较好的适应性,可有效、快速地提取前景目标,提取结果具有较好的查准率和查全率。     

复杂背景下改进视觉背景提取的前景检测算法

针对视觉背景提取模型存在的鬼影抑制效果差、动态背景适应能力不足等问题,本文提出了一种改进的视觉背景提取模型算法。在模型构建阶段,该算法充分融合时空域信息初始化背景模型,避免了样本的重复选取,提高了鬼影抑制能力;在像素分类阶段,根据背景动态程度,引入自适应距离阈值代替全局固定阈值,增强了模型对动态背景的适应性;在背景更新阶段,对连续多帧判定为前景的像素点进行阈值判断,并及时更新到背景模型,消除了运动背景与静止前景造成的虚影现象。多个公开视频数据的测试结果表明,本文算法相比典型算法在复杂背景下检测的准确性和鲁棒性都有了很大提高。     

视觉背景提取算法关键技术研究

针对视觉背景提取(Visual background extractor,ViBe)算法中出现的“鬼影”及复杂场景检测不佳等问题,提出一种改进的ViBe算法。该算法在初始化阶段使用多帧图像的像素值训练背景样本,减少“鬼影”对于检测精度的影响;在前景判断过程中基于像素区域复杂度动调整态分类阈值及匹配阈值以适应复杂场景,减少虚假前景干扰;背景样本更新阶段中使用自适应的时间二次抽样因子减少像素值的错误传播,快速恢复背景样本。实验结果表明,与传统算法相比,改进算法在“鬼影”抑制及复杂场景适应上均有较好表现。     

强光干扰下的火焰前景提取技术研究

火焰前景提取是视频型火灾检测算法的重要步骤,也是后续火焰特征识别算法的基础。针对现有火焰前景提取算法在强光干扰下或在背景与火焰颜色相近时无法正确提取火焰前景的问题,提出一种新的火焰前景提取算法。首先通过计算瞬时运动区域和火焰颜色区域来确定初级疑似火焰区域;然后对初级疑似区域和非疑似区域制定不同的背景建模策略来得到运动前景;最后由运动区域和高亮区域得到最终的火焰前景。与4种已有的火焰前景提取算法的对比实验表明,该算法在复杂背景下的火焰前景提取准确率为96.2%,远高于现有算法;能适应不同类型的复杂背景,并且满足实时性要求。     

可视化背景提取和粒子滤波的行为检测研究

在智能视频监控中,目标所在场景的复杂性和光照变化使得运动目标的检测难度加大.采用可视化背景提取(ViBe)算法来检测运动目标,对于运动目标在运动过程中的交叉、遮挡等情况,采用ViBe算法和粒子滤波运动目标跟踪算法相结合,完成对运动目标的检测与跟踪;在运动行为检测中,进一步定义目标的运动方向,从而判断目标的运动状态.实验表明,ViBe算法能够准确检测复杂场景中的运动目标,并能够适应噪声干扰和光照变化,将其和粒子滤波结合能够准确跟踪实际场景中的运动目标,并能够准确判断目标的运动状态.     

基于改进的混合高斯模型的运动目标提取

背景提取技术是图像与视频处理中的关键技术.文中对静态背景下运动目标的提取算法进行了研究.混合高斯算法在近年得到了广泛的关注,但是算法使用固定个数的分布建模,在实际中不能满足最优模型,并且模型对学习率的调整比较敏感.文中提出改进的自适应算法提取前景运动目标,其中主要针对模型中的混合高斯分布的个数及学习判别准则进行了改进.实验证明,该改进算法相比传统算法有着较好的自适应性并且检测效率较高.     

监控场景中的运动物体提取技术研究

针对监控场景中因存在遮挡而无法有效地提取出完整的运动序列这一问题,提出了一种将ViBe前景检测算法和改进后的粒子滤波跟踪算法相结合的跟踪提取方法。首先用ViBe来提取出场景中所有运动物体的前景轮廓;其次用粒子滤波来检测和跟踪目标物体;最后通过与目标物体的关联轮廓求交运算以及跟踪区域的反馈调节完成对目标物体运动帧序列的提取。当运动物体发生遮挡时,采用将跟踪区域内所检测到的前景轮廓重新加入到目标物体的关联轮廓中以保证后续可以继续用关联轮廓交集来提取。实验结果表明,该方法能够很好地保证提取的质量,并有效地解决了局部遮挡与全局遮挡情况下运动物体完整运动序列的提取。     

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。     

基于局部更新的分层码本目标检测算法

为了解决复杂环境下如树木摇摆、水波晃动等波动式干扰及光照变化对运动目标检测产生影响的问题,给出了一种基于码本模型的运动目标检测算法。考虑到实际场景中背景的变化主要体现在亮度方面,首先对视频序列图像进行颜色空间转化,由RGB空间转化到YUV空间,然后利用Box模型优化了码本模型参数和训练策略。目标检测时,采用局部背景更新方法,即利用帧差法确定变化区域,结合分层码本思想,实时更新背景模型,以达到精确提取运动目标的目的。对比实验表明在背景中存在扰动或者光照发生变化等情况下,该算法都能够对运动目标进行有效检测,具有一定实用性和鲁棒性。     

基于改进Sigma-Delta滤波的复杂场景背景估计

背景估计是运动目标检测一项重要的前期工作,在城市交通等复杂场景中,存在大量慢速或暂停运动目标,背景模型很快受到污染,需要进行较多的后续处理或者采用高复杂度算法来检测前景。针对该问题,提出基于Sigma-Delta滤波改进的背景估计算法,融合可选择性背景更新机制和多频Sigma-Delta滤波背景估计方法,处理复杂场景中不同运动目标的运动特征,以获取稳定的背景。通过对典型城市路段和交叉口复杂交通场景序列进行对比实验,结果表明,该算法在保持Sigma-Delta滤波低内存消耗和高计算效率的基础上可获得更好的检测效果。     

一种动态场景下运动对象分割新算法

视频运动对象分割是计算机视觉和视频处理的基本问题。在摄像机存在全局运动的动态场景下,准确分割运动对象依然是难点和热点问题。本文提出一种基于全局运动补偿和核密度检测的动态场景下视频运动对象分割算法。首先,提出匹配加权的全局运动估计补偿算法,消除动态场景下背景运动对运动对象分割的影响;其次,采用非参数核密度估计方法分别估计各像素属于前景与背景的概率密度,通过比较属于前景和属于背景的概率及形态学处理得到运动对象分割结果。实验结果证明,该方法实现简单,有效地提高了动态场景下运动对象分割的准确性。     

颜色和纹理特征的运动目标检测

针对复杂场景中运动目标检测这一难题,提出利用RGB颜色特征和尺度不变局部三元模式的运动目标检测算法。利用时域中值法得到估算背景图像并快速初始化背景模型。通过颜色特征、纹理特征相似性度量,融合得出背景概率网络,通过侧抑制滤波提高对比度分类出前景与背景像素,前景像素进一步进行阴影检测,将阴影点归为背景点,但不用于模型更新。将算法与GMM、SC-SOBS、SUBSENS算法在变化检测数据库中进行对比验证。实验表明,新算法在满足实时性的基础上,对动态背景,阴影和相机抖动等有一定的鲁棒性。     

基于对极几何约束的动态背景下运动目标检测

针对动态背景下运动目标的检测问题,提出了一种基于对极几何约束的检测方法。该方法利用了视频序列中相继帧对应的背景角点满足对极几何约束条件这一原理,先提取前一帧的Harris角点,然后利用金字塔分层的Lucas-Kanade光流法获得在下一帧的对应点;利用随机采样一致性算法估计出基础矩阵,来识别背景角点和前景角点;对得到的前景角点进行聚类,每一类对应于一个运动目标区域。实验结果表明,该方法检测准确度高、检测速度快,满足实时处理的需求。     

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.     

结合置信度加权融合与视觉注意机制的前景检测

目的 在视频前景检测中,像素级的背景减除法检测结果轮廓清晰,灵活性高。然而,基于样本一致性的像素级分类方法不能有效利用像素信息,遇到颜色伪装和出现静止前景等复杂情形时无法有效检测前景。为解决这一问题,提出一种基于置信度加权融合和视觉注意的前景检测方法。方法 通过加权融合样本的颜色置信度和纹理置信度之和判断前景,进行自适应更新样本的置信度和权值;通过划分子序列结合颜色显著性和纹理差异度构建视觉注意机制判定静止前景目标,使用更新置信度最小样本的策略保持背景模型的动态更新。结果 本文方法在CDW2014（change detection workshops 2014）和SBM-RGBD（scene background modeling red-green-blue-depth）数据集上进行检测,相较于5种主流算法,本文算法的查全率和精度相较于次好算法分别提高2.66%和1.48%,综合性能最优。结论 本文算法提高了在颜色伪装和存在静止前景等复杂情形下前景检测的精度和召回率,在公开数据集上得到更好的检测效果。可将其应用于存在颜色伪装和静止前景等复杂情形的视频监控中。     

视频监控中一种完整提取运动目标的检测算法

提出一种视频监控中完整、精确提取运动目标前景的检测算法.首先对彩色图像建立混合高斯模型,由背景差分法得到基本准确的前景图像;然后和对称差分法图像综合,得到完整可靠的运动目标图像;再利用亮度信息消除运动目标阴影;最后利用形态学滤波和连通区域面积检测进行后处理.实验结果表明,该算法检测的运动目标前景信息完整准确,对固定场景下的视频监控系统具有一定实用价值.