利用时空背景模型的快速运动目标检测方法

为了弥补运动目标检测中传统混合高斯背景模型仅对单个像素建模、运算耗时的不足,通过提取背景时间统计特征和空间区域特征建立模型,针对模型中的高斯分量采用一种改进的分量个数自适应算法,并在此模型基础上,提出一种自适应迭代分块目标检测方法。通过包含区域信息的背景模型检测目标,减少在同一背景区域中目标的误判和漏判。将自适应迭代分块检测算法与背景的区域信息结合,可以在不降低检测精度的前提下大大提高算法执行速度。实验结果表明,相对于传统算法,本文检测法检测结果信噪比更高,目标更加完整,运行速度平均提高了22%。     

基于帧差分块的混合高斯背景模型

针对混合高斯背景模型计算量过大、对复杂场景的适应能力较差等问题,提出了一种基于帧差分块和自适应学习率的混合高斯背景模型改进算法。引入分块模型思想,有效结合了像素的空域信息;根据帧间差分结果,判断可疑前景区域和背景区域,提高了检测灵敏度;针对前景可疑区域采用复杂模型,保证运动目标检测的精度,反之采用简单模型降低计算量;通过自适应学习率,加速背景的形成与消退。实验结果证明该算法较好地兼顾了检测精度和计算代价。     

基于自适应混合高斯的改进三帧差分算法

为提高运动目标检测算法的准确性,保证较低的时间复杂度,提出基于自适应混合高斯的改进三帧差分算法.为获取目标内部运动点,采用基于自适应学习率的混合高斯背景建模,以像素点间的匹配次数作为参考量来修正模型的学习速率,提高算法对动态环境的适应性,通过基于边缘提取的三帧差分改进算法对视频图像的目标轮廓进行提取,保证目标信息的完整.实验结果表明,所提算法能够完整提取运动目标,保证目标轮廓的完整,算法的时间复杂度有效降低.     

基于FPGA的混合高斯背景建模实现

为了解决PC机上高清视频运动目标检测的实时性瓶颈问题,设计了一种基于FPGA的运动目标检测系统.系统采用基于自适应混合高斯背景模型的背景差分法,对环境扰动具有很好的适应性.本设计应用于1 280×1 024高清视频的运动目标检测,针对硬件实现的特点,对OpenCV混合高斯背景模型算法进行改进和适当的参数定点化,设计了适...     

基于模型切换的自适应背景建模方法

提出了一种基于模型切换的背景建模方法 (MSBM). 该方法以熵图像为纽带, 实现了不同精细程度的背景模型在空间上的自适应选取和在时间上的自适应切换. 对于亮度分布复杂度高的背景区域采用精细的模型以保证运动目标检测的精度, 反之采用简单的模型以降低计算量. 通过模型结构自适应结合参数自适应, 很好地兼顾了检测精度和计算代价. 基于高斯混合模型和时间平均模型的双模型切换式运动目标检测算法被用于实验研究, 结果表明这种算法的检测效果和单独采用高斯混合模型的检测效果相当, 而计算速度却比后者提高很多.     

高斯混合模型结合加权似然的目标跟踪算法

鉴于高斯混合模型对背景变化快时无法精确检测出目标和目标跟踪的适应性差等瑕疵，提出了基于加权似然跟踪器来改进高斯混合模型实现运动目标跟踪算法。主要引入了自适应高斯混合模型来实时检测运动目标，然后空间加权似然来进行视频中的目标定位，引入加权似然期望值来改进高斯混合模型处理视频中的多尺度、多角度变化的目标跟踪不精准问题。通过VOT 2014 dataset对比实验结果表明提出的基于加权似然跟踪（Weighted Likelihood Tracking，WLT）和改进高斯混合模型（Improved Gaussian Mixture Model，IGMM）的目标跟踪算法较传统高斯混合模型跟踪算法在跟踪的精度有较大提高。在应对多尺度、多角度变化的目标跟踪表现出了较大的优势。     

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.     

基于改进的背景差分的运动目标实时检测算法

针对传统混合高斯建模算法计算量过大与目标轮廓清晰度小的问题,提出了一种新的运动目标实时检测算法。该算法引入三帧差分的方法,提高了检测目标轮廓的清晰度;通过HSI混合高斯建模前进行分块处理有效减小了计算量,因此算法的实时性有了明显的改善;并利用逻辑运算融合三帧差分与HSI混合高斯模型进行高效的背景提取;最后运用数学形态学方法进一步优化检测结果。实验结果表明,相比混合高斯模型经典算法,该算法能更快速、更准确地检测出智能监控视频序列中的运动目标,并且目标轮廓清晰度也有明显的改善。     

基于熵和相关接近度的混合高斯目标检测算法

针对固定模型个数的混合高斯模型的背景建模速度慢和运动目标的拖影问题,提出了一种基于Tsallis熵和相关接近度的改进混合高斯算法。该算法利用Tsallis熵对高斯模型自适应地选择模型个数,加速背景建模;对于模型匹配判断条件,不能很好地体现相邻像素点的空间相关性的情况,提出了相关接近度作为模型更新的限定条件,以去除拖影。实验结果表明,改进的算法在实时性、检测正确率方面都有较好的改进。     

基于形态学的高斯模型和八邻域帧差法混合运动目标检测算法

针对视频中运动目标的提取问题,提出一种基于形态学的高斯模型和八邻域帧差法相融合的提取算法。该算法首先将视频中某些帧转化为灰度图,建立以混合高斯分布为基础的统计模型,并结合八邻域帧差法提取出运动目标的大致轮廓,然后利用自适应更新的高斯模型算法进行精确的减除,最后再进行形态学处理,从而使检测出的运动目标更加清晰完整。实验结果表明,该算法对含有低速运动物体、阴影较多的视频提取效果较好,具有很好的鲁棒性。     

一种改进的基于混合高斯模型的运动目标检测算法

运动目标检测是实现目标跟踪和行为分析等任务的基础。在运动目标检测中,消除背景与噪声的干扰,从而将运动目标从图像中分离出来一直是研究的重点。混合高斯模型法被广泛地应用于运动目标检测,对存在小幅度运动的背景有较好的抗干扰能力,并且能提取出较完整的运动目标,但是同时存在噪声干扰,且对阴影抑制效果较差。针对传统混合高斯模型法的不足,提出一种改进的基于混合高斯模型的运动目标检测算法,利用帧差法对光照突变适应性较好和算法简单的特点,将传统混合高斯模型法与和四帧差法结合。实验结果表明,该方法能够有效地消除复杂环境中的噪声,并对阴影有一定的抑制作用,提高了运动目标检测的准确性和完整性。     

自适应混合高斯建模的高效运动目标检测

目的 如何使快速性与完整性达到平衡是运动目标检测的关键问题。现有的满足快速性的算法容易受到光照的影响，对动态环境的适应能力较弱，获取的目标信息不完整，导致空洞问题的产生。而具有较高完整性的算法复杂度高，运算速度慢，实时性差。为此，本文提出基于自适应混合高斯建模的3帧差分算法。方法 利用3帧差分运算简单、可扩展性强、抗干扰能力好的特性，对视频图像进行目标轮廓的提取。针对3帧差分运算导致目标内部信息提取不完整的问题，采用学习率自适应调整的混合高斯背景差分，在模型创建之初，通过较快的模型更新速率，增加背景模型的迭代次数，消除物体运动造成的"鬼影"。在背景模型中的干扰信息消除之后，以目标像素及相邻8像素在当前帧与背景模型中的差异度为依据调整学习率，实现背景模型的自适应修正，增加目标图像的完整性；同时，通过删除冗余的高斯分布，降低算法复杂度。为进一步确保目标边缘的完整及连续，采用边缘对比差分算法，使参与运算的帧数依据目标的运动速度自适应选取，以降低背景点的误判率，使边缘信息尽可能地连续、完整。结果 本文算法获取的目标信息完整，且边缘平滑。在提升检测率的同时保证较高的准确率，达到了95.23%，所获目标的完整度提高了28.95%；与传统混合高斯算法相比，时间消耗降低了29.18%，基本达到实时性要求。与基于混合高斯建模的背景差分法（BD-GMM）和基于边缘对比的3帧差分法（TFD-EC）相比，本文算法明显占优。结论 实验结果表明，本文算法可以有效抑制动态环境的干扰，降低算法复杂度，既保证实时性，又具有较好的完整性，可广泛应用于智能视频监控、军事应用、工业检测、航空航天等领域。     

基于改进高斯混合模型的实时运动目标检测与跟踪*

为提高运动目标检测与跟踪的可靠性,提出了一种基于改进高斯混合模型的实时运动目标检测与跟踪算法。该算法建立可自动调节分布数目的高斯混合背景模型,通过背景减除获取前景图像;利用目标相邻帧的连续性分割运动目标;在此基础上将传统的颜色直方图模型进行改进,提高目标颜色分布的可信度,进而根据目标的位置、大小和颜色构造运动目标全局匹配相似度函数,实时完成运动目标检测与跟踪。利用大量的监控视频数据进行验证,结果表明,与传统的检测跟踪算法相比,该算法减少了计算量,提高了复杂背景情况下运动目标检测与跟踪的可靠性。     

基于自适应学习率的背景建模方法

针对高斯混合模型中均值和方差的学习,提出基于自适应学习率的背景建模方法。统计每个像素模型被匹配的次数,在线更新学习率。在初始化背景时,分配一个全局的学习率,采用传统高斯混合模型的学习方式;在更新背景时,为每个像素分配一个学习率,采用自适应的学习方式。实验结果表明,该方法与传统高斯混合背景模型相比,有较好的学习能力与稳定性,能提高运动目标检测的正确率。     

改进的基于混合高斯模型的运动目标检测算法

针对传统混合高斯模型检测运动目标中存在的不足,提出了一种改进的基于混合高斯模型的运动目标检测算法。将改进的混合高斯模型与四帧差分相结合,有效地解决了突变光照的影响并消除了传统帧差法检测目标时容易出现的双影现象,改进的混合高斯模型自适应地调整了高斯模型的分布数量,提高了背景的描述精度。分情况讨论了物体的运动状态并分别设置不同的学习率,改善了对运动缓慢目标的检测效果。实验结果表明结合后的算法能对运动目标进行准确检测,对复杂场景有较好的适应性。     

改进的基于高斯混合模型的运动目标检测算法

针对固定场景视频监控中,由于运动物体在运动目标检测算法初始化时的存在而导致传统的基于高斯混合模型的运动目标检测算法收敛速度慢的问题,提出了改进算法。该改进算法通过采用在线K-均值聚类方法对混合高斯模型进行初始化,提高了算法的收敛速度。同时在模型更新时,通过对匹配准则和新高斯分布生成准则的改进,节约了存储空间。实验结果表明,与传统算法相比,改进算法能够快速、有效地检测运动目标,具有更好的鲁棒性。     

改进混合高斯模型的运动目标检测算法

针对传统的混合高斯模型存在无法完整检测运动目标、易将背景显露区检测为前景等问题,提出了一种基于混合高斯模型的运动目标检测的改进算法。通过将混合高斯模型与改进帧差法进行融合,快速区分出背景显露区和运动目标区,从而提取出完整的运动目标。在运动目标由静止缓慢转为运动的情况下,为背景显露区给予较大背景更新速率,消除了背景显露区对运动目标检测的影响。在兼顾混合高斯模型在复杂场景中对噪声处理效果差的基础上,利用背景模型替换的方法来提高算法的稳定性。经过反复实验,结果表明改进后的算法在自适应性、正确率、实时性、实用性等方面有了很大的改进,能够在各种复杂因素存在的情况下正确有效地对运动目标进行检测。     

基于边缘帧差和高斯混合模型的行人目标检测*

针对高斯混合模型存在背景更新收敛性差,易受环境噪声和光照突变影响,易产生虚假目标等问题,提出一种基于高斯混合模型的改进算法,用于视频中行人目标检测。通过将帧差法引入高斯混合模型,快速区分背景区域和运动目标区域,从而提取前景中完整的行人目标。结合视频帧边缘和边缘帧差信息,采用多种模型更新率,提高高斯混合模型对复杂背景的自适应性和快速收敛性,从而消除环境噪声和光照突变的影响,避免检测出虚假目标。实验结果表明,相比较传统高斯混合模型,该方法可以有效去除噪声和光照的干扰,收敛性更佳,行人检测效果更鲁棒。     

双背景模型自适应运动目标检测算法在交通监控系统中的应用研究

针对现有运动目标检测算法不能满足复杂场景需求,提出一种基于高斯混合模型和时间平均模型改进的双背景模型自适应运动目标检测算法。对视频图像背景进行简单背景和复杂背景自适应判别,并建立相应的背景模型。双背景模型获取的运动目标区域信息更完整、清晰。实验表明,与传统检测算法相比,新算法在去除区域孔洞、目标区域完整性具有较好性能和优越性。