基于帧差法和边缘检测法的视频分割算法

针对目前常用的视频分割方法易受到噪声、亮度突变的影响,很难提取出完整的运动目标这一问题,提出一种基于帧差法和边缘检测法相结合的视频分割算法.该算法首先对连续三帧图像进行差分得到运动区域,然后对当前帧进行Kirsch边缘检测得到边缘图像,综合二者的检测结果得到更为精准的运动对象边缘.采用边缘连接算法完成对断裂边缘的连接,最后通过区域填充得到运动目标掩模图像,从而分割出完整的运动目标.实验表明,该算法可以实时有效地将运动物体从视频序列中自动地分割出来.     

一种基于块的视频烟雾检测算法

为克服传统探测器的缺点, 提高视频烟雾检测算法的检测率, 提出一种基于运动块的视频烟雾检测算法. 该算法先采用帧差法提取运动块, 再分析由运动块组成连通域的面积和运动估计结果, 从而确定疑似烟雾区域. 通过二维离散小波变换提取高、 低频能量特征值, 并根据运动估计结果提取运动保持特征值, 综合各特征值判断是否有烟雾发生. 实验结果表明, 该方法能及时检测到烟雾, 鲁棒性较高、 抗干扰能力强, 能有效预防火灾.     

数字视频监控系统中运动检测算法及应用

运动检测是图像处理和分析系统的关键技术,本文详细阐述了数字视频监控系统中运动物体检测算法中的帧差法,该算法主要基于视频帧图像的变化分析;以及运动方向判断算法中基于视频块的匹配算法,并介绍了基于这两个算法的一个系统的实现.     

一种基于改进帧差法的运动目标检测

针对视频中的运动目标离摄像头较近时由于形状的变化而导致目标边界测定不准确的问题,在帧间差分法的基础上,提出了一个求精运动目标边界的算法。先用得到边界值计算目标中心点,再对视频中的运动目标进行运动距离和速度的检测,并在Matlab中进行仿真。实验结果表明,该算法对帧差法的结果进行求精后,得到的运动目标的状态值更接近于实际情况,改进的算法更适合于视频中运动目标形状变化较大的情况下进行运动目标状态的检测。     

基于视频的全天候多特征融合火焰检测算法

针对传统可视化火灾探测技术采用单独分析可见光摄像设备或红外摄像设备采集的图像进行火灾探测, 不能全天候监控火焰的问题, 提出一种全天候多特征融合的检测算法. 首先通过视频类型判断算法确定摄像头采集的每帧图像类型, 然后利用与图像类型相对应的算法提取疑似火焰区域, 最后对疑似区域进行基于DCT的火焰频率检测和帧间相关性检测, 判断火焰是否存在. 实验表明, 该检测算法解决了传统可视化探测技术不能全天候监控火焰的问题, 且能在保持火焰高检测率的同时降低误检率.     

视频序列中运动人脸的检测与特征定位

针对视频序列中运动人脸的检测与特征定位问题,给出了一种算法,即通过计算并比较人脸区域而不是整幅视频帧的峰值信噪比（PSNR）,先从视频序列中找到人脸区域清晰度高且尽可能大的视频帧,然后再进行人脸的准确检测与特征定位。首先利用Adaboost方法检测出人脸的大致范围,再根据肤色模型确定人脸的具体位置并从图像中提取出人脸部分,然后利用基于帧间差的人脸区域的PSNR判断图像清晰度,从而定位出人脸区域清晰度高且尽可能大的视频帧,最后进行人脸检测和特征定位。对实际视频序列的计算表明,给出的算法在时间效率上较高,人脸的检测与特征定位效果较好。     

基于帧差和Otsu的红外行人分割算法

针对红外图像中行人与环境对比度较低,直接进行分割易产生误分割问题,提出一种基于帧差和Otsu的红外行人分割算法.首先选取红外视频序列中时间间隔较短的2帧图像求其帧差图像,对帧差图像采用Otsu分割得到运动目标的部分区域;然后对基准帧也采用Otsu方法分割,并将帧差图像分割结果与基准帧分割结果相乘,得到目标区域的种子像素;最后在基准帧分割图像上,通过连通性判断得到最终的行人分割区域.实验结果表明,该算法很好地克服了环境带来的干扰,鲁棒性强,能有效实现红外行人目标的分割.     

基于颜色增强变换和MSER检测的烟雾检测算法

在远距离烟雾视频监控中,当烟雾区域小或运动缓慢时,烟雾检测变得非常困难,为了解决这一问题,提出了一种基于烟雾增强颜色变换和MSER（maximally stable extremal regions）检测的烟雾检测算法.首先提出了一种新型烟雾增强颜色变换,可使变换后图像中烟雾区域更加突出,便于后续的分割;其次在变换图像上检测MSER区域,分割出烟雾区域,避免了基于颜色信息或运动信息等传统方法难以准确分割烟雾的缺点;最后针对烟雾的特点,提出了烟雾的静态和动态判据,并以通过静态和动态判据的次数判定是否为烟雾,并进行报警.实验结果表明,该算法可在远距离烟雾视频监控中准确地检测出烟雾区域,具有较高的可靠性.      

基于运动背景的自适应视频对象分割算法

为解决运动背景中视频对象的准确提取,提出一种基于全局运动的自适应视频对象分割算法。基于特征点计算帧间运动,利用最小二乘法计算摄像机仿射参数进行运动补偿,通过二值开闭重建滤波器进行预处理消除噪声;采用改进的分水岭算法将图像标记成不同的灰度区域,以自适应的光流法对分割的对象信息进行评判,从运动背景中分割出前景对象。实验表明,该算法能准确地从运动背景中分割出视频对象,显著地减少了动态前景对象的分割误差,提高了分割质量,可应用于运动目标检测与跟踪。     

基于视频多特征融合的列车车厢烟雾检测方法

列车车厢中环境相对复杂且遮挡物较多,为了提高视频烟雾检测的准确性,剔除场景中疑似烟雾的干扰物,降低由于环境中光照变化导致的误检情况,提出了基于运动、颜色及衰减等多特征融合的烟雾检测算法.该算法能有效克服背景复杂、光照变化大,以及阴影问题带来的干扰.算法主要由3部分构成:烟雾运动检测、颜色特征分析提取和多特征融合.该算法通过背景建模方法分割出运动的区域,引入归一化RGB空间烟雾颜色基础模型及衰减模型,以剔除疑似烟雾区域的干扰,同时可以有效地降低光照影响.     

基于亮度守恒假设的火灾图像运动特征提取

论述了火灾火焰和烟雾图像特征分析及提取方法,分析了这些方法尚存在的问题,指出了火灾图像运动特征分析相对于静态特征分析的优势.针对亮度不变假设在提取火灾火焰和烟雾图像运动特征时存在的问题,提出将目前最新的光流计算方法——亮度守恒假设应用于视频火灾探测中,结合全局平滑性假设,推导了亮度守恒方程解的迭代形式,并对基于亮度守恒假设的火灾火焰和烟雾图像运动特征识别方法进行了分析和讨论,为开发更加准确可靠的视频火灾探测识别算法提供了理论支撑.     

森林背景下基于自适应区域生长法的烟雾检测

森林背景下,有效的烟雾检测在避免大规模森林火灾方面具有极其重要的意义。当前的研究对烟雾移动得很慢或没有清晰背景的情况下往往表现较差的性能,提出一种针对烟雾检测的自适应区域生长法。采用改进的卡尔曼滤波检测出运动区域,假设烟雾的亮度与视频照度之间存在线性关系,采用支持向量机（support vector ma-chine,SVM）线性回归方法得到烟雾亮度的近似范围,并定义亮度约束,基于检测得到的运动区域,同时考虑亮度约束和纹理约束,蔓延出烟雾区域的主要部分,提取基于区域的特征来做 SVM分类。对比实验结果表明,该方法优于传统的方法,并具有更强的鲁棒性。     

一种视频对象提取与跟踪的新方法

针对视频对象的分割问题，提出了一种新的视频对象提取与跟踪方法．首先采用分水岭分割和区域合并的方法进行初始分割，再通过光流场估计和全局运动估计计算全局运动的残余误差，在分割的每个区域上利用残余误差数据进行假设检验以确定运动区域，组合所有的运动区域即可提取完整的视频对象．然后使用双向投影的方法在后续帧中快速准确地跟踪视频对象，前向投影用来定位视频对象和简化分割计算，后向投影则用来确定每个分割的区域是否属于跟踪的视频对象．对MPEG-4测试序列的实验结果表明，本方法具有良好的分割性能．     

基于视频流的林火烟雾运动目标检测方法的研究

运动目标检测是实现视频图像分类与识别的前提.烟雾是森林火灾发生早期的显著特点和视觉现象,通过对林火烟雾图像的特征分析,研究了几种常用的运动目标检测方法,即帧间差分法、背景估计法等,分析了其实现过程,对比了它们的优缺点,并寻求最佳的视频林火烟雾运动目标检测方法.实验结果表明:改进的背景估计法结合色彩判断准则的方法不仅具有更好的烟雾捕捉能力,而且抗干扰能力强,将大大减轻后续图像识别的压力.     

基于FDS的运输类飞机货舱烟雾探测试验方法研究

运输类飞机货舱烟雾探测试验采用烟雾发生器产生模拟烟雾的方式来进行,为科学合理地验证货舱烟雾探测系统的有效性,开展货舱烟雾探测试验方法研究。首先采用火灾动态仿真（fire dynamics simulator,FDS）对美国联邦航空管理局（Federal Aviation Administration,FAA）开展的货舱火灾试验进行火灾烟雾数值模型验证;然后,以某型运输机货舱为模型进行建模,采用经验证的烟雾数值模型进行不同发烟位置、货舱通风/不通风、不同货舱环境压力等条件下货舱烟雾扩散规律研究和烟雾探测器对烟雾的响应研究。结果表明：当火源位于8位置时,烟雾探测系统响应时间最长,该处为最严苛火源位置;舱内烟雾扩散情况受货舱通风条件影响很大,通风条件下烟雾探测系统报警时间比无通风条件下长;货舱环境压力越低,货舱顶部的烟雾扩散范围越大,有利于烟雾扩散,烟雾探测器告警越短。最后,根据实际货舱烟雾探测试验条件,从烟雾量大小、试验工况、发烟设备、发烟位置点选择等方面设计该型飞机货舱烟雾探测试验方法。     

Steganalysis of MSU Stego Video based on block matching of interframe collusion and motion detection

MSU Stego Video is a public video steganographic tool, which has strong robustness and is regarded as a real video steganographic tool. In order to increase the detection rate, this paper proposes a new steganoalysis method against MSU, which uses the chessboard character of MSU embedded video, proposes a down-sample block-based collusion method to estimate the original frame and checks the chessboard mode of the different frame between tested frame and estimated frame to detect MSU steganographic evidences. To reduce the error introduced by severe movement of the video content, a method that abandons severe motion blocks from detecting is proposed. The experiment results show that the false negative rate of the proposed algorithm is lower than 5%, and the false positive rate is lower than 2%. Our algorithm has significantly better performance than existing algorithms. Especially to the video that has fast motion, the algorithm has more remarkable performance.     

基于回归的人脸检测加速算法

为了提高视频中人脸检测的检测速度,采用回归分析方法预测连续视频中人脸中心位置坐标,并通过调整区域宽度系数确定人脸区域位置,从而提出一种人脸检测加速算法。该算法的主体框架采用VJ(Viola-Joines)结构,在人脸检测过程中,通过聚合通道特征和弱级联分类建立多尺度精细采样图像特征金字塔,并利用回归分析方法进行人脸中心位置坐标拟合,再采用粗粒度预测方法降低算法时间复杂度,最后通过优化人脸区域位置系数提高人脸检测准确率。在此基础上,又通过目标预测、跟踪算法进行人脸检测的二次加速。实验结果表明,该算法有效减少了视频人脸检测遍历区域,提高了人脸检测的检测速度,缩短了提取视频人脸特征区域的时间,更加适合视频人脸检测的实时性应用。     

基于JMVC的立体视频场景突变检测算法

采用单视图运动矢量与立体视频中视差矢量联合判断的方法,提出一种立体视频场景突变检测算法.该算法首先直接从多视点编码码流中提取视差矢量与运动矢量,然后分别统计每帧的视差矢量与运动矢量的幅度平均值,最后将每帧的视差矢量与运动矢量的幅度平均值与对应阈值相比较,检测立体视频场景突变的情况.用该算法在压缩域直接对立体视频场景突变进行判断,不仅可以保证检测精度,还降低了计算复杂度.仿真结果证明了算法的有效性.