一种改进的高斯混合背景模型算法及仿真

高斯混合模型广泛应用于基于背景建模的运动目标检测中,高斯混合模型参数估计和更新算法影响到背景模型的性能.文中对传统的高斯混合背景模型进行了改进,针对背景局部运动、活动阴影等问题,采用混合色彩值抑制阴影,在背景更新中引入一个"前景支撑映射"(Foreground Support Map, FSB),较好地解决了背景模型的提取、更新、背景扰动、外界光照变化等问题.实验结果证明,实验结果验证了该方法的有效性和在复杂背景变化下的鲁棒性.     

复杂条件下高斯混合模型的自适应背景更新

针对高斯混合模型背景更新中面临的光照突变和目标与背景相互转化的问题,提出一种分情况分区域的背景自适应更新算法。首先根据当前检测目标的面积大小判别是否发生光照突变情况,采取针对性更新策略,对于未发生光照突变情况再分背景区域和目标区域分别进行背景自适应更新。其中,重点讨论了目标区域的背景更新问题,提出根据目标尺寸、运动速度和匹配次数等特征参数来调整目标区域的背景更新速率。仿真结果表明,该算法在保证了目标检测完整性的同时,提高了模型对背景变化的适应能力。     

一种改进的混合高斯模型背景估计方法

传统混合高斯模型一般为每个像素分配固定的高斯分布个数,从而造成背景形成速度的减慢和系统资源的浪费;同时也存在着高斯模型背景建模中的缓慢或滞留运动物体造成目标误判现象的问题(即空洞问题)。为此,提出了一种有效的两阶段视频图像处理方法。该方法在第一阶段根据像素点的优先级大小自动地调节高斯分布的数目,在第二阶段首先对像素点进行所属区域的划分,进而对目标区域和非目标区域采取不同的更新手段。实验表明,采用两阶段视频图像处理方法明显地改善了背景建模的速度,有效解决了提取目标出现的空洞问题。     

一种改进的混合高斯背景模型

针对经典混合高斯模型无法识别静态目标的问题,提出一种改进算法。通过加入了参数还原算法,并引入一个反馈调节环节,可以避免静态前景被学习进入背景。当目标停留超过预定帧数时,目标所覆盖的每个像素点的K个高斯函数进行参数还原,避免了目标被更新为背景的一部分。实验结果表明,提出的改进模型,不仅能检测长时间静止目标,而且能识别多模态背景。     

自适应混合高斯背景模型的运动目标检测方法

提出了一种静止摄像机条件下自适应的运动目标检测方法。该方法基于同一像素点被同一灰度车辆覆盖几率小的假设构建初始背景,为每个像素点在线选择高斯分布个数。根据像素点与其邻域像素间存在联系的思想,在线更新学习率。最后用背景差分法检测出运动目标。实验结果表明,同基于传统混合高斯模型的运动目标检测方法相比,该方法有较好的自适应性,能快速适应场景的变化。     

基于混合高斯模型的目标差分自适应背景模型

提出一种自适应背景更新率的方法。在混合高斯背景模型基础上。通过混合高斯匹配将前后两帧分割出的运动目标作差分。差分后再次采用混合高斯匹配分辨出过去目标区和当前目标区。在背景更新的过程中,加大过去目标区的更新率,让运动目标在出现停滞状态时给背景模型带来的干扰区域得到快速恢复。试验结果表明,该方法有效地提高背景模型的鲁棒性。     

基于改进的混合高斯背景模型的运动目标检测

混合高斯模型在应对背景中存在扰动的情况具有优势,而其不足之处主要表现在对光线变化比较敏感和当场景中前景与背景之间发生转换时容易产生较长时间的虚影.针对上述问题,提出一种融合相邻帧差法和背景减法的算法.采用了循环周期和动态更新相结合的背景重建机制,通过运用Matlab对视频图像某个像素点的S值和V值的变化情况分析来体现背景更新和重建的过程,并对背景变化前后分别采用传统算法和改进算法进行对比分析.该改进算法解决了背景模型对光线变化敏感以及容易产生虚影等问题,实验结果表明了算法的有效性和鲁棒性.     

复杂环境下基于高斯混合模型的目标检测方法

在视频监控系统中,噪声和背景的扰动对于运动物体的检测都会产生显著影响。本文提出了一种改进的基于高斯混合模型的运动目标检测方法。该方法首先根据每个像素点在各高斯模型的时间尺度上的概率来更新权值得到背景图像;然后通过自适应阈值采用背景减除法检测出运动目标。实验表明该方法对于噪声和背景扰动都具有较强的鲁棒性。     

Kalman滤波器对混合高斯背景建模的改进

在目前的计算机视觉应用中,从视频序列中提取出运动目标是一个研究热点。针对传统方法在复杂多变环境下不能很好地检测出运动目标的问题,提出了一种基于Kalman滤波理论的改进混合高斯背景建模方法。利用Kalman滤波器的时域递归低通滤波特点,对混合高斯背景值进行了校正,同时对混合高斯背景更新方法进行了改进,与传统的混合高斯背景建模相比,该方法较好地消除了背景光照剧烈变化时误将背景检测为前景的现象,同时也能较好地消除背景噪声,提高了系统的可靠性和鲁棒性。     

基于元认知模型的智能混合高斯背景建模

传统混合高斯背景模型(Gaussian mixture model, GMM)不能快速适应动态场景中背景发生突变的情况. 本文提出一种基于元认知模型的智能混合高斯背景建模方法, 每个输入像素经过元认知监控成分刺激元认知体验成分以提取成功(或失败)的意识进行认知, 根据提取的意识及时向元认知知识成分传输新的认知知识或直接提取元认知知识成分, 并作出决策信息. 该方法能够对背景模型产生认知, 当背景突变为认知过的背景时, 可以快速适应并能更准确地描述复杂场景中的真实背景.     

基于改进混合高斯模型的运动物体检测研究

针对传统高斯建模的初始化问题、参数值的计算依赖于先前所有帧和零散噪点较多等问题,提出了一种改进混合高斯模型的方法,即在初始化每个像素点时采用邻域特性和中值滤波相结合的方法,用来获取更接近实际的初始背景。同时对背景模型的更新提出了改进方法,在原有的背景排序基础上增加“定时清零”策略,使新加入的像素点能快速匹配。最后对特定区域的学习速率进行重新设定,再结合像素点的空间分布特性,达到消除零散噪点和部分空洞的目的。实验结果表明,与传统的混合高斯模型相比,本文算法能准确的检测出运动物体,并对阴影和噪音有一定的抑制作用。     

自适应混合高斯背景模型的改进

对自适应混合高斯背景模型进行了改进，将背景重构和前景消融时间控制机制整合到传统自适应混合高斯背景模型中，以提高运动分割的质量。背景重构算法从含有运动物体的动态场景视频序列中重构静态背景图像，然后用重构的静态背景图像初始化自适应混合高斯背景模型；而前景消融时间控制机制则使运动物体停止时的前景消融时间独立于背景模型的学习速率，从而可以根据需要调节前景消融的持续时间。实验结果表明了算法的有效性。     

混合高斯模型运动检测算法优化

针对经典混合高斯算法对非平稳场景过于敏感的问题, 提出了混合高斯模型运动检测算法的优化方法。在检测算法流程的匹配高斯模态选择、模型更新和背景显示上分别作了优化：综合考虑模态权重与模态自身匹配度, 选择匹配高斯模态; 统一初始化与检测过程中的模型更新, 即使视频检测的背景变化较大, 系统也能较快地建立理想背景模型; 综合考虑背景模型各模态分布, 清楚反映了背景模型的具体分布。实验结果表明, 与经典混合高斯算法相比, 优化算法在克服背景扰动、降低误检率上表现良好, 有效提高了混合高斯算法对场景变化的适应性。优化算法在实际工程应用中效果良好。     

基于改进混合高斯模型与阴影去除的目标检测

随着计算机视觉和摄像设备的日益普及,目标检测技术已经成为一个重要的研究领域。虽然提出了几种目标检测方法,但由于其适用性与局限性,并不能解决实际复杂场景中的各种挑战。针对传统混合高斯模型对动态背景、光照变化和阴影敏感等问题,提出一种混合高斯模型的改进算法,用于视频中目标检测。该方法首先通过传统混合高斯模型获取当前帧目标的粗略区域;通过将双级学习率和组合权重引入混合高斯模型,从而区分出运动区域与包含动态背景的背景区域;然后进一步利用基于颜色特性与空间连续性的方法去除阴影;最后通过形态学处理提取出准确的运动目标区域。对比实验表明,所提方法不仅能够有效去除动态背景,而且能够有效抑制阴影和光照变化的影响。     

基于混合高斯模型的运动目标检测算法

针对智能交通系统中运动目标检测阶段存在的不足,提出了一种基于自适应混合高斯模型(GMM)的改进算法。将隔帧差分的方法引入背景建模的初始判别阶段,从而迅速地检测出运动变化区域,提高了算法的灵敏度,同时也增强了对缓慢运行车辆的检测的适用性;将划分出的背景及运动区域赋予不同的更新率,使得背景显露区域得到迅速恢复,消去了运动车辆留下的"影子"。在此较为精确的背景模型下,结合灰度和canny边缘特征进行背景差分,有效地保留了与背景灰度相似的运动目标的轮廓。通过实验证明该检测算法取得了较好的效果。     

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。     

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。