• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法的對(duì)比分析和仿真實(shí)現(xiàn)

    2011-06-01 02:54:16張國(guó)欣張殿富范柳青
    電子科技 2011年12期
    關(guān)鍵詞:差分法高斯背景

    張國(guó)欣,張殿富,范柳青

    (1.武警工程學(xué)院研究生管理大隊(duì),陜西西安 710086;2.武警工程學(xué)院科研部,陜西西安 710086;3.武警石家莊指揮學(xué)院訓(xùn)練部,河北石家莊 050061)

    運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)在視頻分析、視頻編解碼及視頻監(jiān)控等方面起著重要的作用。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)即實(shí)時(shí)的檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo),并將其提取出來(lái)。在序列圖像處理中,運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)方法總體上可歸納為以下3類(lèi):光流法、幀差法和背景差法。

    文中重點(diǎn)研究了三幀差分法和混合高斯模型背景差分法。三幀差分法比較簡(jiǎn)單,對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng),但檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)不精確;混合高斯模型背景差分法能在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)存在的場(chǎng)景中提取背景模型且對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)更新,但當(dāng)場(chǎng)景全局光照突變時(shí),會(huì)將整個(gè)視頻幀檢測(cè)為運(yùn)動(dòng)目標(biāo),造成誤檢現(xiàn)象[1]。文中就三幀差分法和混合高斯模型算法進(jìn)行比較。

    1 三幀差分法

    三幀差分法也稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)幀差法,從視頻流中截取連續(xù)的三幀圖像,由這三幀圖像的差值得到中間運(yùn)動(dòng)目標(biāo),這樣能夠去除因?yàn)槟繕?biāo)的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的背景影響,從而得到更準(zhǔn)確的目標(biāo)[2]。三幀差分法的運(yùn)算過(guò)程如下

    圖1 三幀差分法流程圖

    其中,fk(x,y)為選取的第k幀圖像;Rk(x,y)、Rk+1(x,y)表示相鄰幀差圖像差分二值圖,threshold1、threshold2是二值化圖像閾值。對(duì)差分后的Rk(x,y)、Rk+1(x,y)差分圖進(jìn)行邏輯與運(yùn)算,得到最終的差分圖像Gk(x,y),運(yùn)算過(guò)程如式(4)所示

    2 混合高斯模型背景差分法

    混合高斯背景模型法也稱(chēng)為統(tǒng)計(jì)背景模型法[3],在RGB顏色空間對(duì)每個(gè)像素點(diǎn)采用K隔狀態(tài)來(lái)表示其所呈現(xiàn)的顏色,K個(gè)狀態(tài)中每個(gè)狀態(tài)都采用一個(gè)高斯分布表示,其中一部分表示背景的像素值,其余部分則表示運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的像素值。令某一點(diǎn)像素點(diǎn)在t時(shí)刻的顏色取值表示為Xt,對(duì)于灰度圖像Xt是一個(gè)標(biāo)量,對(duì)于彩色圖像,它一個(gè)矢量,其概率密度函數(shù)用K個(gè)三維高斯函數(shù)的線(xiàn)性組合表示

    圖2 混合高斯模型背差分法框圖

    混合高斯背景模型運(yùn)用數(shù)學(xué)建模思想對(duì)每個(gè)像素點(diǎn)用混合高斯分布建模[4],由于它是基于背景樣本的統(tǒng)計(jì)學(xué)特征,因此能客觀、科學(xué)地表征背景信息,然而當(dāng)背景條件較為復(fù)雜時(shí),如受強(qiáng)噪聲、背景擾動(dòng)變化的影響時(shí),混合高斯模型建模對(duì)前景運(yùn)動(dòng)區(qū)域和背景的判別就容易產(chǎn)生誤判[5]。

    3 兩種差分法的對(duì)比

    測(cè)試環(huán)境是Matlab,選取典型視頻運(yùn)動(dòng)實(shí)例的第一幀和最后一幀圖3所示,其中混合高斯模型的參數(shù)K取值3,初始方差σ2為12.5,學(xué)習(xí)率α為0.01。

    圖3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

    圖3(a)和圖3(b)是實(shí)例的第一幀及最后一幀原圖像;圖3(c)和圖3(d)是三幀差分法檢測(cè)結(jié)果;圖3(e)和圖3(f)是混合高斯背景差分法運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果。從檢測(cè)結(jié)果圖可以看出,三幀差分法對(duì)場(chǎng)景中光照變化不敏感,而混合高斯背景差分法也能適應(yīng)緩慢的光照;三幀差分法檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)存在不連續(xù)的空洞,不能得到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)所有的相關(guān)特征像素點(diǎn),也不能得到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)完整輪廓,例如圖3(c),圖3(d)檢測(cè)到的人物不完整,提取到的特征像素點(diǎn)較少,這給以后的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別和跟蹤帶來(lái)困難;而混合高斯背景差分法能夠提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)完整的特征像素點(diǎn),并將運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的陰影一起檢出,導(dǎo)致目標(biāo)輪廓不清晰。

    4 結(jié)果分析

    通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)并比較三幀差分和混合高斯背景差分法,可以得出以下結(jié)論:三幀差分法算法簡(jiǎn)單、計(jì)算速度快,能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè),且不需要人為干預(yù),對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境有較好的適應(yīng)性,但不能提取完整的運(yùn)動(dòng)目標(biāo),檢測(cè)的目標(biāo)精確性一般;混合高斯模型背景差分法能夠較為快速且準(zhǔn)確的檢測(cè)出場(chǎng)景中運(yùn)動(dòng)的目標(biāo),并實(shí)時(shí)更新背景模型,對(duì)場(chǎng)景的變化具有一定的適應(yīng)性,檢測(cè)過(guò)程不需要人為干預(yù),自主性好,但當(dāng)場(chǎng)景全局光照突變時(shí),會(huì)將整個(gè)視頻幀檢測(cè)為運(yùn)動(dòng)目標(biāo),造成誤檢。

    隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)以及視頻分析技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,視頻目標(biāo)檢測(cè)面臨許多新應(yīng)用[6]。針對(duì)武器系統(tǒng)的高精度目標(biāo)自主檢測(cè)、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的偵查,隨著軍事裝備的自主化、智能化要求越來(lái)越高,各種自主控制設(shè)備在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境偵查等方面的作用凸顯。面對(duì)武器制導(dǎo)設(shè)備的目標(biāo)檢測(cè)算法,不僅要求算法具有較高的檢測(cè)精度,而且在實(shí)時(shí)性、快速性方面亦提出了更高的要求。面對(duì)新的應(yīng)用,當(dāng)前已有的算法無(wú)法在精度、實(shí)時(shí)性、自主性魯棒性等方面滿(mǎn)足當(dāng)前的某些應(yīng)用需求。在這種情況下,對(duì)目標(biāo)檢測(cè)算法提出了新的挑戰(zhàn),迫切需要開(kāi)發(fā)新的檢測(cè)算法或改進(jìn)已有的檢測(cè)算法。

    [1]姜惠云,吳曉娟,王孝剛,等.運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法的研究和仿真實(shí)現(xiàn)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2009,24(6):125 -127.

    [2]羅志升,王黎,高曉蓉,等.序列圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤方法分析[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2009,32(11):68 -71.

    [3]魏曉慧,李良福,錢(qián)鈞.基于混合高斯模型的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法研究[J].應(yīng)用光學(xué),2010,17(3):112 -116.

    [4]彭艷芳.視頻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤算法研究[D].武漢:武漢理工大學(xué),2010.

    [5]施雪梅.運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤算法研究[D].北京:北京交通大學(xué),2010.

    [6]趙文哲,秦世引.視頻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法的對(duì)比分析[J].科技導(dǎo)報(bào),2009,27(10):131 -132.

    猜你喜歡
    差分法高斯背景
    小高斯的大發(fā)現(xiàn)
    二維粘彈性棒和板問(wèn)題ADI有限差分法
    “新四化”背景下汽車(chē)NVH的發(fā)展趨勢(shì)
    《論持久戰(zhàn)》的寫(xiě)作背景
    天才數(shù)學(xué)家——高斯
    晚清外語(yǔ)翻譯人才培養(yǎng)的背景
    基于SQMR方法的三維CSAMT有限差分法數(shù)值模擬
    有限域上高斯正規(guī)基的一個(gè)注記
    有限差分法模擬電梯懸掛系統(tǒng)橫向受迫振動(dòng)
    三參數(shù)彈性地基梁的有限差分法
    安仁县| 故城县| 保定市| 太谷县| 垦利县| 白银市| 卢湾区| 曲靖市| 平顶山市| 吉木萨尔县| 竹山县| 鄢陵县| 娱乐| 汉源县| 桐城市| 资源县| 西丰县| 吕梁市| 屯门区| 瑞丽市| 贺州市| 故城县| 岳池县| 获嘉县| 井冈山市| 贵南县| 辽源市| 会理县| 郎溪县| 伊通| 紫阳县| 潞西市| 紫金县| 安阳市| 鲁山县| 双牌县| 河东区| 体育| 浦江县| 东至县| 太原市|