基于帧间差分和背景相减的运动目标检测和提取算法研究

对比分析了常用的图像目标检测算法,根据其各自优缺点,提出了基于帧间差分和背景相减相结合的运动目标检测和提取算法。详细介绍了基于上述算法的运动目标检测的全过程,并准确地检测出了运动目标。通过对实验结果进行分析表明,该算法既避免了背景相减法因背景变动导致的目标提取不准确,又避免了帧间差分法的运动目标不完整,能够有效去除噪声和阴影,具有良好的检测效果。     

基于改进的差分相乘运动目标检测

针对传统帧间差分在目标检测中的不足,提出了基于改进的差分相乘的运动目标检测方法.该算法通过四帧差分分别和混合高斯建模得到的背景图像差分之后再相与,然后通过阈值技术得到运动目标,背景自适应的更新减少了噪声和光照变化对检测的影响,从而解决传统帧差法可能出现的无法检测完整目标的现象.实验表明,改进算法改善了传统帧差法中存在的较多伪目标点与空洞现象,提高了运动目标检测的效率和准确性.     

基于帧间差分的ViBe运动目标检测

针对光线变化时现有前景检测方法易将背景检测为运动目标、形成大片阴影的问题,本文利用帧差法对光线变化的不敏感性,对基于ViBe的背景建模、前景检测算法进行改进。结合帧间差分的ViBe前景检测方法包括背景初始化、背景模型更新及后期图像处理三个模块。该方法在更新背景模型时,加入了帧间差分判别多阈值比较,并依据帧间差分的结果对背景更新率进行动态调整,最后对背景建模后的检测结果进行形态学处理,针对大的噪点进行轮廓提取及判定,最终检测出运动目标。针对不同条件下监控视频的试验结果表明,本文方法初始化速度快、实时性好,有效地抑制了由于光线干扰形成的大片鬼影区域。     

一种改进的三帧差分运动目标检测

针对当前常用运动目标检测方法易受到光照和噪声影响、不易提取完整运动目标,提出一种改进的三帧差分运动目标检测算法.首先取连续三帧图像,对前两帧进行滤波及边缘提取,将提取结果进行异或运算,保留前两帧之间不同的边缘信息,然后对后两帧图像进行差分二值化,并进行膨胀处理,粗略得到运动目标,最后将该结果与异或结果进行与运算即可得到较为完整的运动目标边缘图.实验表明,该算法简单易行、可实时检测、能有效提取出运动目标边缘,改善了差分法常出现的运动目标信息丢失问题.     

基于三帧差分及Canny算子的运动目标提取

针对目前常用的运动目标提取方法易受到噪声、光线变化的影响,很难提取出完整的运动目标这一问题,提出一种基于三帧差分和Canny边缘检测相结合的运动目标提取算法.该算法首先对连续三帧图像进行差分;然后对差分结果其进行区域填充,得到运动区域;再对当前帧进行Canny边缘检测得到边缘图像,二者相“与”得到运动目标的精确边缘图像;最后通过区域填充得到运动目标图像,从而实现运动目标的提取.实验表明,该算法可以实时有效地将运动物体从图像序列中提取出来.     

基于对称差分算法的视频运动目标分割

提出一种视频运动目标分割的改进算法, 该算法综合帧间差分算法及背景减算法获得的信息分割运动物体, 利用对称差分算法获得中间帧运动目标的轮廓信息, 以该轮廓的外接矩形为分界, 再对其外部进行动态背景更新处理, 并对其内部进行减背景运算. 实验结果表明, 该改进算法解决了帧间差分算法在运动物体缺乏足够表面纹理时, 易产生空洞和边缘缺失的问题, 具有计算速度快、 抗噪声能力强和分割效果好等优点.     

基于背景差分的运动目标检测方法

针对静止摄像机下的运动目标检测问题,提出了一种基于背景减法的运动目标检测算法.通过对一组连续视频进行处理,从中得到不含运动目标的背景图像.再利用背景差分的方法提取出运动目标.在确定比较阈值的过程中,一改以往通过实验不断调整的做法,提出了动态阈值的概念,从而增强了检测效果,提高了算法的可实施性.融入了高斯模型关于背景更新的算法,克服了由于背景突然改变而造成的误检测.实验结果表明,通过背景差分与高斯模型相结合的方法,在有诸多不确定性因素的序列视频中构建背景有较好的自适应性,能迅速响应实际场景的变化,为准确地检测出运动目标提供了必要的基础.     

动态环境下改进五帧差分的运动目标检测新算法

在噪声、光照变化和背景不断变换等动态环境下运动目标检测存在着误检、漏检现象.帧间差分法对动态环境有较强的适应性,但一般只能提取目标的轮廓,不能完全检测出目标,容易产生内容空洞和虚假边缘的现象.为此文中提出一种改进五帧差分法的运动目标检测新算法.该算法首先利用中值滤波对每一帧图像进行去噪处理,然后对去噪后的图像进行文中的五帧运算,最后通过新的动态阈值分割算法和数学形态学处理完成对运动目标的提取.实验结果表明,该算法的运算复杂度较低,可以检测动态环境下的运动目标,大大提高了运动目标检测的准确性.     

基于四帧帧差和混合高斯模型的运动目标检测

鉴于传统的帧差法检测准确率不高,容易造成检测错误等问题,提出了一种改进的视频序列运动目标检测算法.该算法将混合高斯模型与改进的四帧差分算法相结合:首先,改进的四帧差分是取连续的四帧——第1帧与第3帧、第2帧与第4帧分别进行差分二值运算,采用动态阈值以适应光线变化,将差分的结果轮廓填充,进行"与"运算;然后,将混合高斯建模后得到的运动目标与改进的四帧差分算法得到的运动目标,进行逻辑"与"运算;最后,通过形态学处理检测出运动目标.实验结果证明,改进的算法既能适应光照的变化,又能有效克服空洞的现象,与同类算法相比,具有更高的鲁棒性和准确率.     

基于背景减与帧间差分结合的视频运动目标分割

提出一种视频运动目标分割的改进算法,算法混合使用背景减算法和帧间差分算法,充分利用了两种典型算法的优点,并改进了其缺陷,解决了背景减算法的背景合理更新及帧间差分算法分割不完整问题.实验结果表明:该算法简单,速度快,易于硬件实现.     

基于背景重构的运动目标检测算法

针对背景差分算法中的参考帧提取问题,引入动态时间弯折(DTW)算法,给出了一种新的基于块的背景重构方法。该算法根据相邻两帧图像所对应的背景区域灰度变化不大的特点,利用DTW算法从帧中提取出背景区域所对应的块,再确定出背景帧。仿真结果表明,即使是在图像存在几何畸变和部分像素点缺省的情况下该算法仍能准确地重构背景,实现对运动目标的提取。     

Background Subtraction and Frame Difference Based Moving Obiect Detection for Real-Time Surveillance

A new real-time algorithm is proposed in this paper for detecting moving object in color image sequences taken from stationary cameras. This algorithm combines a temporal difference with an adaptive background subtraction where the combination is novel. When changes occur, the background is automatically adapted to suit the new conditions. For the background model, a new model is proposed with each frame decomposed into regions and the model is based not only upon single pixel but also on the characteristic of a region. The hybrid presentation includes a model for single pixel information and a model for the pixel's neighboring area information.This new model of background can both improve the accuracy of segmentation due to that spatial information is taken into account and saliently speed up the processing procedure because portion of neighboring pixel can be selected into modeling. The algorithm was successfully used in a video surveillance system and the experiment result shows it can obtain a clearer foreground than the single frame difference or background subtraction method.     

面向运动目标检测的ViBe算法改进

背景差分法是静态背景下运动目标检测的常用方法,ViBe算法是它的主要建模方法之一.针对ViBe算法对鬼影消除缓慢的问题,提出了结合帧间差分技术的ViBe改进算法,使用帧间差分技术通过记录相关像素值的时域变化来判断鬼影像素,提高消除鬼影的速度.针对ViBe算法的固定阈值不能反映每个像素具体情况的问题,提出了一种自适应阈值的方法,可根据像素值的变化为每个像素设定阈值,提高前景检测的准确度.实验结果表明,结合帧间差分技术的ViBe算法能够较快地消除检测结果中的鬼影,应用自适应阈值的ViBe算法能够更准确地进行前景检测.     

基于背景差分法在焊缝缺陷检测中的应用

现代工业对于焊接技术的使用越来越多,如何保证焊件质量是焊缝技术的重要环节。在机器视觉中,背景差分法是一种重要的运动检测方法。基于背景像素点在图像序列中被观测到的概率是最大的前提假设,并结合背景像素点可以看作高斯分布的加权的前提假设,提出了一种实时焊缝检测算法。该算法在准确检测焊缝缺陷的同时,能够在一定程度上对焊缝缺陷类别进行分类;既能提高产品的合格率,有通过反馈焊缝缺陷的分类,对焊缝生产线的调节提供帮助。实验结果证实了所提算法的有效性和实时性。     

一种微小视频变化的移动检测方法

提出了一种用于数字视频监控系统中运动物体检测和报警的优化背景差法。针对该算法本文进行了详细的分析,并设计了算法流程。用此算法重建背景图像以及用图像差分算法计算像素改变比例,能监测慢速、微量变化的运动物体。最后与相邻帧差法进行了实验比对,实验结果表明该方法有明显的优势。优化背景差法实现简单、快速、有效,适用于对重点区域进行微小移动监测的监控系统。     

基于匹配分布和混合高斯模型的车辆检测算法

为解决高斯混合模型GMM（Gaussian Mixture Model）在车辆检测中存在的车辆断裂等问题, 提出了一种基于匹配度分布的混合高斯车辆检测算法。该算法采用c均值聚类法计算混合高斯模型初始值, 得到初步的背景模型； 匹配度分布的提出充分考虑了背景变化的时间性和空间性的特性； 根据前几帧检测结果得到每个点的匹配度分布, 对当前图片改变背景学习的规则, 去除了干扰, 适应了背景的变化。实验结果表明, 该算法较传统的混合高斯检测方法检测率平均提高16%以上, 使背景也更稳定和准确, 克服了车辆检测的断裂以及光照突变等问题, 提高了车辆区域检测的准确性。     

双阈值灰度归类背景重构算法

 针对背景差法背景重构的难点,提出了一种改进的像素灰度归类的背景重构算法。该方法假定“背景在图像序列中总是最常被观测到”,根据帧间灰度差和累计帧差和划分灰度类,对划分的灰度区间执行合并操作,最后选择出现频率最大的灰度类作为该像素的背景值。仿真结果表明,该算法有效地避免了混合现象,当场景本身存在缓慢变化时也能很好地构建出背景,从而有利于后续的运动目标检测、识别和跟踪。     

基于背景差分和粒子滤波的运动目标跟踪算法

针对粒子滤波算法在复杂环境下粒子数量显著增加导致跟踪实时性下降的问题,提出一种将背景差分引入到粒子滤波算法中的新算法.利用背景差分对图像处理后得到检测结果,将分布在已被检测为前景像素点上的粒子定义为重要性粒子,增大了其权值.实验结果表明,该算法能使用较少的粒子实现较好的跟踪,提高了跟踪的实时性.     

Motion Tracking with Fast Adaptive Background Subtraction

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