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.     

一种改进的视频图像检测跟踪算法

针对运动目标在运动过程中的交叉、遮挡等情况,采用自适应阈值的Vibe算法来压缩背景杂波和相关噪声,进而对运动目标进行检测.采用基于Camshift优化的粒子滤波算法对运动目标进行跟踪,该算法在粒子滤波算法的基础上结合Camshift算法的优点,加入当前观测信息,使粒子更好地采样于目标周围,提高了粒子效率,节省了算法时间.实验表明,自适应阈值的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,而基于Camshift优化的粒子滤波算法能够在目标快速运动、遮挡情况下对目标进行准确跟踪.     

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。     

一种多通道融合的交通标志检测方法

针对单纯利用RGB或HIS空间不能很好地检测出交通标志这一问题,提出一种多通道融合的交通标志检测方法。将图像转换至HIS空间,使用迭代的Otsu算法对饱和度进行阈值分割,以色相和饱和度信息为基础,结合RGB通道的颜色特征进行颜色聚类。利用水平和垂直投影获得交通标志的外接矩形,利用曲线拟合的最小二乘法定位交通标志并对其进行分类。研究结果表明,该方法可以准确地从背景图像中提取出交通标志,有效地解决存在亮度变化、噪声干扰、方位倾斜等情况的交通标志检测问题。     

基于融合帧间差的改进Vibe方法

Vibe(Visual background extractor,视觉背景提取)算法速度快,能有效抑制噪声,但是也有缺陷,比如无法有效去除运动目标阴影,且不能快速去除"鬼影"区域。针对上述问题,提出了一种基于融合帧差法的改进Vibe算法。利用新的帧差法,提出如下改进:在灰度空间进行前景检测并利用亮度信息去除运动目标的阴影;巧妙运用帧差法的特性,利用两种方法所得的背景进行"与"操作,快速去除Vibe产生的"鬼影"。最后用形态学方法对检测结果进行改善,给出实验验证结果。结果表明,文中提出的改进方法可以很好地去除阴影,并能快速去除"鬼影",从实际效果上提高了算法的可靠性和检测的准确性。     

基于ICA特征的运动阴影检测算法

为防止运动阴影在视频图像序列中被错误地检测为目标,必须提高阴影检测算法的准确性和普适性。为此,从独立分量分析(ICA)的原理及其特性出发,提出一种基于空间变换技术的运动阴影检测算法。该算法通过对视频序列建立高斯混合背景模型产生自适应背景,利用ICA技术对其进行空间变换提取特征,再通过背景与当前帧图像对应像素点在特征空间的位置特征来分类运动阴影与前景目标。实验结果表明该方法能够较好地抑制噪声,减少光照变化的影响,准确地检测出阴影。     

一种改进的适用复杂场景的运动目标检测算法

针对传统运动目标检测算法中存在的“拖影”、光变干扰、阴影等问题,提出了一种改进的更具鲁棒性的检测算法.基于背景边缘检测差并通过两次结合帧间差分法以及颜色偏差用以消除噪声和减低运动目标边缘断裂现象,从而获取运动目标的完整轮廓,同时采用双向模板填充算法进行运动目标的分割,最后通过数学形态学滤波和连通域分析来进一步去除噪声和填补空洞,获得完整理想的运动目标区域.实验结果证明,相对于传统的帧差与背景差分检测算法,能够有效地克服阴影和光扰所产生的噪声问题,可以在复杂背景下准确地检测分割出运动目标,并满足实时性要求.     

基于改进的PBAS算法的前景目标检测

针对像素层自适应分割算法(Pixel Based Adaptive Segmenter,PBAS)在动态背景下检测准确率低、静止或运动缓慢的前景目标被更新为背景以及出现鬼影干扰的问题,提出了一种 结合 像素级信息和区域级信息的改进的前景检测算法。首先,提出一种融合区域结构信息和区域颜色信息的背景复杂度衡量方式;然后,采用改进的背景复杂度来控制判定阈值和学习率,并检测前景;其次,对像素层的检测结果使用区域窗口进行空间邻域对比,以消除鬼影;最后,引入前景计数机制来保证静止前景不被更新为背景。实验结果表明,该算法对光照条件和前景运动速度不敏感,能有效地从背景中检测出完整的前景目标,并迅速地消除鬼影干扰,准确率达到了92.7%。     

融合似物性前景对象与背景先验的图像显著性检测

为了在复杂背景图像中准确地提取出图像的显著区域,提出一种结合似物性前景对象与背景先验知识的图像显著性检测方法（OFOBP）。该方法首先对图像进行超像素分割,计算超像素颜色空间分布,得到初始显著图;利用似物性检测方法获取多个目标窗口,由窗口建立搜索区域,结合二值化的初始显著图优化目标窗口;再利用多窗口特征对超像素做前景对象预测,获取前景显著图;其次建立背景模板,计算稀疏重构误差获取背景先验图;最后融合两种显著图,得到最终显著检测结果。在公开数据集上与11种算法进行比较,本文算法能够较为准确地检测出显著区域,尤其是在复杂背景下对多个显著目标的检测,存在明显的优势。     

改进基于HSV空间的阴影检测算法

为实现复杂视频中前景目标的分割,需要解决前景目标准确提取难题,但在光照情况下,会受到阴影影响。为解决这一难题,提出一种结合高斯混合模型的HSV颜色空间阴影检测算法。对HSV颜色空间阴影检测进行修正,消除对非运动目标区域阴影的误检,加入运动目标轮廓检测,消除运动目标边缘阴影误检,得到运动目标阴影的准确检测。实验结果表明,该算法能有效检测复杂背景下的阴影目标,为获得准确分割前景目标奠定基础。     

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.     

融合帧差和Vibe的运动目标检测算法

Vibe算法是一种快速高效的背景建模算法,但该算法在运动目标检测过程中会产生鬼影。本文针对Vibe算法中鬼影消除缓慢的问题,结合多个场景的交通视频提出一种通过连续两帧前景背景像素时域变化来判断鬼影像素点并消除的方法,该方法加快了鬼影的消除速度。同时,对于视频拍摄场景中的背景噪声,采用了对前景图进行开闭操作去除小像素点以及对目标区域的空洞进行填充处理。实验表明,改进的Vibe算法能够加快鬼影的消除,并且与帧差法以及混合高斯建模算法相比,前景检测效果更精确。     

动态阈值的Vibe运动目标检测

Vibe算法是一种高效的像素级背景建模算法,但是它同混合高斯模型一样,不能适应光线突变的问题,在对Vibe算法的基础上提出了一种在静态场景下对光照变化鲁棒的运动目标检测方法。该方法首先利用Vibe模型建立背景样本集,并利用Vibe模型对判别为背景的像素对背景帧进行更新。其次视频当前图像帧与背景帧差分,并采用Otsu算法计算图像的分割阈值来检测运动目标。实验结果表明,改进的方法能够很好地消除由于环境光照变化引起的“曝光”现象,提高了运动目标检测的精确度,并且改进的算法对室内场景下的阴影也有较好的抑制作用。     

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。     

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。     

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。     

基于颜色通道比较的显著性检测

为了快速有效地检测图像中的显著性区域,利用颜色通道差异信息和空间信息,提出了一种基于颜色通道比较的显著性检测算法. 该算法将显著性检测任务看作对图像前景区域和背景区域进行分离和识别的过程,首先基于RGB颜色空间构造了一组反映不同色彩信息的颜色通道,通过通道比较将不同颜色的区域分离开,然后通过分析空间信息选择出属于前景的区域,最后对所有前景区域进行合并得到最终的显著图. 我们在两个公开数据集上与现有的一些检测算法进行了对比试验,结果表明该算法具有较低的计算复杂度以及较高的检测准确率和召回率,证明该算法是简单有效的.     

基于ViBe算法的改进背景减去法

ViBe背景减去算法基于RGB色彩空间对像素进行处理,在光照突然改变的情况下,会造成大面积的背景误判为运动前景;同时会将场景中的运动背景大量的误检为前景. 针对上述问题,本文提出一种结合（r,g,I）标准色彩空间的改进算法. 实验结果表明,改进算法在光照突然变化时对前景的提取具有更好的鲁棒性,同时对于场景中运动的背景像素点,取得了更好的检测效果.