基于邻域相关性的背景重构

 背景差法是一种重要的运动检测方法,当场景中背景被长时遮挡,并非总是以最大频率出现时,往往容易将前景错误地认为是背景,从而产生错误的重构,针对该问题本文提出了一种基于邻域相关性的背景重构算法.算法首先对输入数据进行排序;其次利用简单归类算法对排序后的数据进行分类;再次计算灰度类的出现频率,根据灰度类的出现频率得到像素的背景确定标识,并为背景不确定的像素选定候选背景;最后对背景不确定的像素循环执行背景确定程序,即基于像素邻域相关性,选择和邻域相似度最大的候选背景为像素的确定背景.为验证算法的有效性,对算法进行了多种场景的仿真实验,仿真实验表明,即使在背景被长时遮挡的环境中,算法仍能很好构建背景,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。     

一种对阴影鲁棒的背景建模算法

为消除前景图像的阴影,提出了一种基于尺度不变局部三元模式(SILTP)的视频图像背景建模算法。该算法利用图像帧级、图像块级和像素级三级信息进行设计.在图像帧级,利用全局灰度均值处理亮度突变;在图像块级,利用SILTP纹理图像基于图像块进行背景建模,快速定位前景目标大致轮廓;在像素级,用类ViBe算法检测前景目标精确边界.实验表明该算法不仅可有效消除前景图像的阴影,对复杂场景亦具有较好适应性.     

基于动态帧的视频关键帧提取算法研究

针对基于内容的视频检索系统,提出了一种关键帧提取算法.为了提高算法的保真度和压缩比,首先构造了动态帧,它的每个像素对应一个像素代表灰度集合,该集合中的元素可以最大限度地代表镜头中相应像素的灰度值,然后根据镜头中每一帧与该镜头动态帧之间的距离来确定关键帧.为了验证本算法的有效性,选取了大量视频与TMOF算法及SKF算法进行比较.结果表明:该算法具有较高的准确性和可靠性,保真度和压缩比均高于其他两种算法.     

基于RGB颜色空间的矿井运动目标检测及跟踪方法

在研究灰度平面帧差法的基础上,提出了一种基于RGB颜色空间色变帧差法的运动目标检测方法,算法对彩色视频帧在RGB 3个平面上分别进行相邻两帧帧差计算,比较每个像素点RGB 3个平面像素值的变化是否同向并分别进行叠加计算,所得帧差图像中的运动目标图像更清晰、噪点更突出,使前景图像与背景图像更容易分离,后续的二值化、滤波、填充及膨胀腐蚀等形态学处理更加容易。在Labview软件平台上,采用上述算法与Camshift算法联合实现了对矿井运动目标的检测和跟踪。现场测试结果表明:该联合算法可以完成对矿井运动目标的实时、准确检测与跟踪,还可与矿井现有安全生产监测监控系统实现联动,可最大限度地确保矿井生产安全。     

基于灰度分布的概率密度实现实时图像分割

针对实时图像质心跟踪的问题,提出了一种目标分割的算法。对相邻两帧图像的跟踪框和背景框的灰度分布统计,加入滤波因子,再根据Bayes判别规则构造判别函数,把背景像素和目标像素进行分类。实验结果证明,该方法克服了由于图像序列中某一帧图像灰度分布发生突变产生的影响,能较好的分割出图像中的目标。在电视跟踪系统中有效的保证了跟踪的稳定性。     

数字图像迭代均值滤波降噪算法

改进了图像处理的传统均值滤波算法,提出了迭代均值滤波算法。该方法从图像第1个像素开始,依次用邻域均值法处理每个像素。每处理1个像素立即更新该点灰度值,并用新灰度值参与后续像素的处理运算。图像实验结果表明,该算法能增强去噪效果,明显改善图像重构质量。     

基于邻域均值的去椒盐噪声算法

为了改善图像效果,利用图像邻域相关性提出了一种适用于椒盐噪声的图像去噪滤波算法.首先利用最大最小法则检测出被椒盐噪声污染的像素点,然后将被污染像素点邻域中的8个像素点按距离远近分为两类,最后利用近距离邻域中未被污染像素灰度值的均值重构图像灰度值.当近距离邻域像素全部被污染时,以远距离邻域中未被污染像素灰度值的均值代替该点的灰度值.仿真结果表明,该算法具有较大的峰值信噪比,能有效地抑制椒盐噪声并保护图像的细节.     

基于改进K均值的运动目标检测算法研究

背景建模是运动目标检测的关键环节,提出了基于改进K均值背景建模的方法,并进行前景提取．该算法在HSV颜色空间对视频流的前N帧中的每个像素样本进行K均值聚类学习,K均值聚类的结果用来表示该像素螅背景模型;接着输入的视频流像素与背景模型比较,进行背景、可能前景和阴影的分离,并提出了一种像素相关的选择性背景更新机制;然后利用TOM（Time Out Map）方法来消除鬼影现象．实验结果表明该算法能够很好地对背景进行建模,较精确地提取出运动目标信息,对光照变化具有较强的鲁棒性．     

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。     

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.     

质心迭代图像跟踪算法

针对均值漂移跟踪算法对图像进行核函数加权处理的不合理性,且在图像跟踪中存在偏差的问题,提出了一种基于最大后验概率指标的质心迭代跟踪算法.首先分析了最大后验概率指标的计算特性,并指出该指标可以计算出每个像素对相似度的贡献值.以此为基础,提出了一种非参数非核的质心迭代图像跟踪算法,即将每个像素的相似度贡献作为密度,候选区域的相似度作为区域质量,通过计算初始候选区域的质心并经反复迭代,从而获得目标位置.理论分析和实验表明,所提算法无需核函数,迭代计算无需指数运算,降低了计算复杂度,同时利用了最大后验概率指标对背景的抑制作用,可大大提高跟踪的准确性.     

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.     

基于混合差分法的运动目标检测

为了提高背景重建速度和目标检测精度,提出了基于混合差分的运动目标检测方法.采用一种基于统计模型的区域像素级背景重建方法.结合帧差分法对于环境的适应性和背景差分法目标检测的准确性.首先用帧差分法得到目标最大的可能区域,在该区域进行像素级背景重建.然后用背景差分精确提取目标区域.既克服了单纯帧差分对于目标运动速度的限制,又缩小了背景差分的区域,使运动目标检测的时间复杂度迅速降低.通过实验,验证了该方法在检测精度和速度上的优势,可以应用于视频监控和目标跟踪领域.     

基于图像块归类的背景重构算法

为了降低图像序列运动目标检测中背景重构的时间复杂度和空间复杂度,提出一种基于子图像块归类的背景重构算法.在假设背景图像块以最大概率出现在图像序列中的前提下,选择编号频率最高的图像块作为背景图像块进行背景重构.在运动目标有较长的暂时停顿情况下,即观测长度较长时利用该算法进行实时背景重构具有明显的优点.仿真结果表明,该算法能够准确地重构背景,并有效地避免混合现象,从而实现对运动目标的完整提取,以便进一步识别或跟踪.     

HSV彩色空间的室内外运动人检测与阴影消除

提出一种用于运动目标的分割,基于最大统计概率的自适应背景模型,采用简单的背景重建方法,用于维护背景以适应场景的动态变化.利用阴影区域亮度和色调的特点,在HSV(Hue Sataration Value)空间消除运动阴影,使得运动目标的分割更为准确.为了客观的评价所提出的阴影检测算法的性能,引入一种量化的方法,对不同光照和环境条件视频的实验结果及量化分析表明,方法是有效的.     

基于三帧差分混合高斯背景模型运动目标检测

针对混合高斯背景模型运动目标检测的光照突变误检以及突然运动目标的“鬼影”问题,提出了一种基于三帧差分的混合高斯背景模型运动目标检测算法。通过图像前景检测比例判断光照是否发生突变,利用三帧差分法对图像的背景区域、运动区域和背景显露区域进行划分,并根据光照情况及时改变各区域的学习率以调节混合高斯模型背景迅速更新,设计了基于三帧差分的学习率自适应混合高斯模型背景更新的方法。该方法使光照突变及目标突然运动后产生的新的背景模型得到迅速更新,从而改善这两种情况下运动目标检测效果。实验结果表明,该算法避免了光照突变时的大面积误检现象,并且同时解决了突然运动目标的“鬼影”问题。