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    重庆时时彩下载手机客户端: 一种改进的背景建模及前景检测方法.pdf

    关 键 词:
    一种 改进 背景 建模 前景 检测 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201510065105.X

    申请日:

    2015.02.06

    公开号:

    CN104680521A

    公开日:

    2015.06.03

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06T 7/00申请日:20150206|||公开
    IPC分类号: G06T7/00 主分类号: G06T7/00
    申请人: 哈尔滨工业大学深圳研究生院
    发明人: 樊滨温; 刘晓炯; 王明江; 曲中鑫; 卢婷舒; 刘明
    地址: 518000广东省深圳市南山区西丽镇深圳大学城哈工大校区
    优先权:
    专利代理机构: 深圳市科吉华烽知识产权事务所(普通合伙)44248 代理人: 李淑琴; 肖伟
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510065105.X

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.04.06|||2015.07.01|||2015.06.03

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提出了一种改进的背景建模及前景检测方法,首先建立背景模型,然后判断当前帧的每一像素点属于背景点还是前景点,接着更新背景集,最后利用上述流程对每一图像帧进行逐像素判断,最终得到前景与背景分离的二值图像,从而从监控视频中分割前景运动目标。本发明的方法克服了传统目标检测方法的一些缺点,提高了检测适应性、稳定性及实时性等。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种改进的背景建模及前景检测方法,其特征在于:所述方法包括以下 步骤:
    步骤A1:选取前N帧图像,计算每个像素位置处的均值IN(x,y),为每 个像素点建立各自的背景集,每个像素的背景集元素由从前N帧图像中 与该像素点相同位置的像素值中随机抽取构成,每个背景集中包含M个 元素;
    步骤A2:判断当前帧的每一像素点属于背景点还是前景点,若当前像 素背景集中的元素与该像素的相似度小于一设定阈值th1的个数大于 T1,则该点被判断为背景点,否则判定为前景点;
    步骤A3:若某像素点被检测为前景点则不更新背景集,若检测为背景 点则更新该位置像素点的背景集。

    2.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤A3具体包括以下 步骤:
    步骤B1:若某点被判为背景点,首先判断该像素点变化的快慢,即找 出当前帧之前的连续K帧图像中该位置像素被判为背景点的像素, K<N,并统计这些背景点与均值IN(x,y)之差,若差值绝对值大于设定 阈值th2的点的个数超过T2个,则可判断该当前背景点属于变化快的背 景点,否则当前背景点属于变化慢的背景点;
    步骤B2:若该检测为背景点的像素属于背景变化较慢的点,用该像素 值替换其背景集中随机选取的某一个元素;若属于背景变化较快的点, 则用该像素值替换其背景集中随机选取的m个元素。

    3.  根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述m的取值为3~5,或者 所述m的取值根据具体背景环境适当调整。

    说明书

    说明书一种改进的背景建模及前景检测方法
    技术领域
    本发明涉及图像智能检测、识别技术领域,尤其涉及一种背景建模和 前景目标检测的方法。
    背景技术
    在智能监控中,运动目标检测在人们的日常生产生活中有重要意义, 其目的是将运动前景目标从背景中分割出来。但在实际情况中,被监控环 境充满着许多不确定因素,背景往往很容易受到各种影响,例如光照变化、 动态的背景、阴影、局部遮挡等影响,这些不利因素给后期运动目标检测 和识别带来了很大的挑战。因此,对各种复杂情况分析建模,尽量降低外 界复杂环境因素对目标检测识别结果造成的不利影响,减少误判,提高算 法的适应性、鲁棒性等就变得十分重要。
    在前景检测领域,主流算法主要有帧差法、光流法和背景减除法等。 帧差法具有较好的实时性,其背景不聚集,且更新速度快、算法容易、计 算量小。算法的不足在于对环境噪声较为敏感,阈值的选择相当关键,选 择过低不足以压抑图像中的噪声,过高则疏忽了图像中有用的变化。有可 能在目标内部发生抽象,无法全面地提取行动目标。光流法不需要预先获 得场景信息,就能够检测到目标,但噪声、多光源、阴影和遮挡等因素会 对光流场的计算收敛造成影响;而且光流法计算复杂,难以达到实时处理的 目的。背景减除法必须要有背景图像,利用当前图像减去参考背景图像, 并且背景图像必须是随着光照或外部环境的变化而实时更新的,因此背景 减除法的关键是背景建模及其更新,分割结果的好坏很大程度上依赖于所 选取的背景建模方法。
    由于实际环境的复杂多变性,许多传统的背景建模方法均有其局限性, 因此许多被证明鲁棒的背景模型的建立方法被提出来。这些方法不但很大 程度上改善了检测效果,并且提高了算法的适应性、稳定性及计算速度等。
    发明内容
    为了解决现有技术中的问题,本发明提供了一种改进的背景建模及前 景检测方法,从监控视频中分割前景运动目标。该方法克服了传统目标检 测方法的一些缺点,提高了检测适应性、稳定性及实时性等。
    本发明通过如下技术方案实现:
    一种改进的背景建模及前景检测方法,其特征在于:所述方法包括以 下步骤:
    步骤A1:选取前N帧图像,计算每个像素位置处的均值IN(x,y),为 每个像素点建立各自的背景集,每个像素的背景集元素由从前N帧图像中 与该像素点相同位置的像素值中随机抽取构成,每个背景集中包含M个元 素。
    步骤A2:判断当前帧的每一像素点属于背景点还是前景点,若当前像 素背景集中的元素与该像素的相似度小于一设定阈值th1的个数大于T1, 则该点被判断为背景点,否则判定为前景点。
    步骤A3:若某像素点被检测为前景点则不更新背景集,若检测为背景 点则更新该位置像素点的背景集。
    进一步地,所述步骤A3具体包括以下步骤:
    步骤B1:若某点被判为背景点,首先判断该像素点变化的快慢,即找 出当前帧之前的连续K帧图像中该位置像素被判为背景点的像素,K<N, 并统计这些背景点与均值IN(x,y)之差,若差值绝对值大于设定阈值th2的 点的个数超过T2个,则可判断该当前背景点属于变化快的背景点,否则当 前背景点属于变化慢的背景点。
    步骤B2:若该检测为背景点的像素属于背景变化较慢的点,用该像素 值替换其背景集中随机选取的某一个元素;若属于背景变化较快的点,则 用该像素值替换其背景集中随机选取的m个元素。
    附图说明
    图1是本发明的背景建模及前景检测方法的流程图。
    具体实施方式
    为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图 及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体 实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
    附图1是本发明的背景建模及前景检测方法的流程图。
    首先建立背景模型:选取前N帧图像,为每个像素点建立各自的背景 集,每个像素的背景集元素由从前N帧图像中与该像素点相同位置的像素 值中随机抽取构成,每个背景集中包含M个元素。
    然后判断当前帧的每一像素点属于背景点还是前景点:先判断当前像 素背景集中的元素与该像素的相似度(即像素之间的欧氏距离,如两点 (r1,g1,b1)和(r2,g2,b2)之间的欧氏距离为若 该像素与其背景集中各元素的相似度小于一设定阈值th1的个数大于T1, 则该点被判断为背景点,否则判定为前景点。
    接着更新背景集:如果当前像素被判断为背景点,则继续检测该背景 点是属于变化快还是变化慢的点,若属于背景变化较慢的点,用该像素值 替换其背景集中随机选取的某一个元素;若属于背景变化较快的点,则用 该像素值替换其背景集中随机选取的m个元素。
    利用图1所示的本发明的背景建模及前景检测方法流程对每一图像帧 进行逐像素判断,最终得到前景与背景分离的二值图像。
    以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说 明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术 领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若 干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的?;し段?。

    关于本文
    本文标题:一种改进的背景建模及前景检测方法.pdf
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