煙火視頻序列的混合高斯模型利弊探討

張儒良 李金蘭 饒彥

摘要：煙火視頻序列背景模型的質(zhì)量直接影響到火災監(jiān)控的準確性，煙火初起階段與發(fā)展階段是火災監(jiān)控的關鍵時間環(huán)節(jié)，目前以視頻序列背景模型利弊分析為主題的文章較少。本文首先針對煙火視頻序列建立混合高斯模型，然后利用幀間差提取動目標區(qū)域，最后，對影響混合高斯模型質(zhì)量的更新率進行實驗分析。實驗結果表明，在煙火初起期、發(fā)展期固定環(huán)境下，混合高斯背景更新與幀間差相結合的方法能有效地提取出動目標區(qū)域。實驗也表明，更新率值過大或者過小時，直接導致動目標區(qū)域提取不準確。若更新率值過小，背景模型更新較慢，造成背景區(qū)域誤判為動目標，動目標區(qū)域出現(xiàn)拖影問題。若更新率過大，背景模型更新較快，運動速度緩慢或暫時停滯的目標會被誤檢測為背景，動目標區(qū)域會出現(xiàn)空洞現(xiàn)象。

關鍵詞：煙火視頻；混合高斯模型；幀間差；更新率

中圖分類號：TP3 文獻標識碼： A

0 引言

煙火視頻序列背景更新在火災監(jiān)控過程中具有重要的作用，煙火視頻序列背景模型的質(zhì)量直接影響火災監(jiān)控的準確性。目前在各類雜志報告中已見到視頻序列背景更新方法[1-9]，這些方法都在火災監(jiān)控或者其它領域獲得了可觀的應用效果，然而，目前以視頻序列背景模型利弊分析為主題文章的研究文獻卻仍顯薄弱?；谶@一現(xiàn)實狀況，本文首先針對煙火視頻序列建立混合高斯模型，然后利用幀間差提取動目標區(qū)域，最后，對影響混合高斯模型的更新率進行實驗分析。實驗結果表明，在煙火初起期、發(fā)展期固定環(huán)境下，混合高斯背景更新與幀間差相結合的方法能有效地提取出動目標區(qū)域。實驗也進一步表明，更新率值過大或者過小時，將會直接導致動目標區(qū)域提取不準確。若更新率值過小，背景模型更新較慢，造成背景區(qū)域誤判為動目標，動目標區(qū)域出現(xiàn)拖影問題。若更新率過大，背景模型更新較快，運動速度緩慢或暫時停滯的目標會被誤檢測為背景，動目標區(qū)域會出現(xiàn)空洞現(xiàn)象。

4 結束語

本文對煙火視頻序列的混合高斯模型進行探討，首先對煙火視頻序列建立混合高斯模型，然后利用幀間差提取動目標區(qū)域，實驗表明，該方法當高斯個數(shù)N與更新率α在一定的范圍之內(nèi)能有效地提取動目標區(qū)域。另外，對公式（1）中的高斯個數(shù)N與公式（4）中更新率α的值給出實驗分析，由結果可知，高斯個數(shù)N與更新率α的值的大小直接會影響動目標區(qū)域提取的效果。

未來的工作是針對煙火視頻序列進一步研究自適應混合高斯模型。

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