基于视频的运动目标检测概述
运动目标检测光流法
运动目标检测光流法一、引言在计算机视觉领域中，运动目标检测是一个重要研究方向，其目的在于从视频序列中分离出运动的目标。
光流法作为其中的一种方法，通过估计像素点的运动矢量来检测运动目标。
本文将详细介绍光流法在运动目标检测中的应用。
二、光流法的基本原理光流法是一种基于像素点运动估计的方法，其基本原理是通过计算图像序列中每个像素点的运动矢量，从而得到运动目标的信息。
光流场是光流法在图像上的表现形式，它反映了图像中每个像素点的运动状态。
光流场的计算可以通过多种方法实现，如基于梯度的方法、基于匹配的方法等。
三、光流法在运动目标检测中的应用在运动目标检测中，光流法的主要应用包括以下几个方面：运动目标的分割：通过计算光流场，可以将运动目标与背景进行分割。
由于运动目标与背景的光流矢量存在差异，因此可以通过设定阈值将运动目标从背景中分离出来。
运动目标的跟踪：利用光流场可以实现对运动目标的跟踪。
通过计算连续帧之间光流矢量的变化，可以估计出运动目标的运动轨迹，从而实现目标的跟踪。
运动目标的识别：通过对光流场的分析，可以提取出运动目标的特征信息，如形状、大小、速度等。
这些特征信息可以用于运动目标的识别，如行人、车辆等。
四、光流法的优缺点分析光流法在运动目标检测中具有以下优点：可以处理复杂背景下的运动目标检测问题；可以实现对运动目标的精确分割和跟踪；可以提取出丰富的运动目标特征信息。
然而，光流法也存在一些缺点：对光照变化敏感：当光照条件发生变化时，光流场的计算结果可能会受到影响，从而导致检测精度的下降；计算复杂度高：光流场的计算涉及到大量的数学运算，因此其计算复杂度较高，难以实现实时处理；对噪声敏感：当图像中存在噪声时，光流场的计算结果可能会受到影响，从而导致检测精度的下降。
为了克服这些缺点，研究者们提出了许多改进方法，如基于深度学习的方法、基于滤波的方法等。
五、结论与展望光流法作为一种基于像素点运动估计的方法，在运动目标检测中具有广泛的应用前景。
基于视频的运动目标检测概述
基于视频的运动目标检测概述视频的运动目标检测是计算机视觉领域中的重要问题之一，是计算机对连续帧图像中的运动目标进行自动检测和跟踪的过程。
它在许多应用中起着关键作用，如视频监控、自动驾驶、人机交互等。
本文将对视频的运动目标检测进行概述，重点介绍其基本原理、常用方法以及现有的挑战和发展方向。
首先，视频的运动目标检测可以分为两个主要步骤：目标检测和目标跟踪。
目标检测是指在每一帧中找到属于运动目标的像素或区域，而目标跟踪是指在连续帧之间跟踪目标的位置和形状。
这两个步骤通常是连续进行的，以实现对视频中目标的准确检测和跟踪。
在目标检测中，有许多经典的方法。
其中一种常见的方法是基于背景建模的方法，它假设背景是静态的，通过建模背景来提取前景目标。
背景建模方法包括基于帧差法、基于基于高斯混合模型(GMM)的方法等。
另一种常见的方法是基于特征的方法，它通过提取图像中的特征，如颜色、纹理和形状等，来区分目标和背景。
基于特征的方法包括基于像素级的方法、基于区域的方法和基于深度学习的方法等。
在目标跟踪中，也有许多经典的方法。
其中一种常见的方法是基于卡尔曼滤波器的方法，它通过估计目标的状态变量和噪声方差来预测和更新目标的位置。
另一种常见的方法是基于粒子滤波器的方法，它通过使用一组粒子（即候选目标的样本）来估计目标的位置和形状。
此外，还有一些基于外观模型的方法，它们以目标在每一帧中的外观为基础，进行目标跟踪。
然而，视频的运动目标检测仍然存在一些挑战。
首先，复杂的场景和背景变化可能导致目标检测的错误和漏检。
其次，目标的运动速度和尺度变化可能导致目标的丢失和跟踪的困难。
此外，视频中的遮挡、部分遮挡和目标变形等问题也会影响目标的检测和跟踪精度。
因此，如何提高运动目标的检测和跟踪的精度和鲁棒性仍然是一个挑战。
未来，视频的运动目标检测在几个方面有着巨大的发展潜力。
首先，深度学习技术已经在图像目标检测和跟踪中取得了巨大的成功，将其应用于视频的运动目标检测可以进一步提高准确性和鲁棒性。
基于视频序列的运动目标检测
ｉｐｏｅ ｈ ｆ ｃ ｏ ｅｅｔ ｃｅ ｏｉ ｅ ｉ ． ｎ ｐａｔ ａ ｅ ｇ ｅｒ ｇ ｈ ｏｕｉ ａ ｘ ａｔｔ ｏｉｇｏｊｃ ｍ ｒｖｄｔｅｅ ｅｔ ｆ ｈ ｘ ａｔｄｍ ｔ ｎｒｇｏ Ｉ ｒｃ ｃｌ ｎｉ ｅｉ ，ｔｉ ｓｌｔ ｎ ｃｎｅｔ ｃ ｈ ｍ ｖ ｂｅｔ ｆ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｎ ｎ ｓ ｏ ｒ ｅ ｎ
（ 海 海 事 大 学 信 息 工程 学 院 ，上 海 ２０ ３ ） 上 ０ １５
摘 要 ：为 了能 够 在 数 字 视 频 系统 中实 时 的检 测 出运 动 目标 ， 出 了一 种基 于序 列 图 像 的 运 动 目标 实 时检 测 方 法 采 提 用 了改 进 的 基 于 自适 应 背景 提 取 与 自适 应 阈值 分割 的 背景 差 分 方 法提 取 运 动 区域 ， 同时 使 用 高 斯 滤 波 及 形 态 学滤 波
消 除噪 声等 ， 善 了对 运 动 区域 的 提 取 效 果 。 实际 ３ 程 实践 证 明 ， 方 法 可 以 准 确 、 效 的 完 成运 动 目标 分 割 ． 统 改 － 该 有 经
计 ， 测 准 确 率 在 ９ ％ 以上 检 ５
关 键词 ：运 动 目标检 测 ：自适 应 背 景 ：阈值 分割 ；背 景 差 分 中 图分 类号 ：Ｔ ３ ． Ｐ ９１ ９ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ７ — ２ ６ ２ ０）２ ０ １ — ３ ６ ４ ６ ３ （ ０１ １ — １ ４ ０
Ｍｏ ｉｇｏ ｊｃ ｅｅｔ ｎｔｃ ｎ ｌｇ ａｅ ｎｖｄｏｓｑ ｅ ｃｓ ｖｎ ｂｅｔ ｔｃｉ ｅｈ ｏｏ ｙｂ ｓｄｏ ｉｅ ｅ ｕｎ ｅ ｄ ｏ
Ｗ ＡＮＧ ａ —ｉｇ，ＡＮ — ｎ Ｔｉｎ ｌｎ Ｂｏ ｗｅ
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基于计算机视觉的运动目标检测与追踪研究
基于计算机视觉的运动目标检测与追踪研究摘要：随着计算机视觉和人工智能的快速发展，基于计算机视觉的运动目标检测和追踪成为了当前研究的热点。
本文将介绍运动目标检测和追踪的概念，并详细探讨了一些常见的方法和技术，如基于深度学习的目标检测算法和多目标追踪。
最后，本文还对未来的研究方向进行了展望。
1. 引言随着计算机视觉和人工智能技术的进步，运动目标检测和追踪在许多领域中都具有重要应用。
例如，在视频监控和智能交通系统中，准确地检测和追踪运动目标可以提供更安全和高效的服务。
因此，研究如何利用计算机视觉的方法来实现运动目标检测和追踪变得尤为重要。
2. 运动目标检测运动目标检测是指通过计算机视觉技术识别图像或视频中的运动目标。
传统的方法主要基于图像处理和特征提取技术，如背景减除、边缘检测和目标轮廓提取。
然而，这些方法往往对光照变化和背景复杂的场景效果不佳。
近年来，基于深度学习的目标检测算法如Faster R-CNN、YOLO和SSD等取得了显著的进展。
这些算法能够自动学习目标的特征，从而在复杂场景下表现出更好的性能。
3. 运动目标追踪运动目标追踪是指跟踪运动目标在连续帧中的位置和运动状态。
与运动目标检测相比，追踪更具挑战性，因为目标在不同帧之间可能会发生形变、遮挡或运动模式的变化。
针对这些问题，研究者提出了各种追踪算法，如基于相关滤波器的方法、粒子滤波和深度学习方法等。
其中，多目标追踪是一种更复杂的问题，需要同时追踪多个运动目标。
针对多目标追踪，常见的方法有多目标跟踪器的设计和融合方法等。
4. 挑战和解决方案运动目标检测和追踪中存在一些挑战，例如复杂背景、目标形变、光照变化和目标遮挡等。
为了解决这些问题，研究者提出了一系列解决方案。
例如，对于复杂背景，可以采用自适应背景建模和深度学习方法来提高检测和追踪的准确性。
对于目标形变和光照变化，可以使用形变估计和颜色模型来进行调整。
另外，目标遮挡问题可以使用多目标追踪和深度学习等方法来解决。
视频监控系统中的运动目标跟踪与轨迹分析
视频监控系统中的运动目标跟踪与轨迹分析随着科技的不断进步，视频监控系统在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
视频监控系统不仅为我们提供了安全保障，还可以对运动目标进行跟踪与轨迹分析，以帮助我们更好地理解事件的发生和发展。
本文将探讨视频监控系统中的运动目标跟踪与轨迹分析的原理和应用。
运动目标跟踪是视频监控系统中的一个关键技术，它可以通过分析连续的视频帧来识别和跟踪目标的运动。
一般情况下，目标的跟踪可以分为两个阶段：目标检测和目标跟踪。
目标检测是指在每一帧中找到目标物体的位置和尺寸。
常见的目标检测算法有基于颜色、纹理或形状等特征进行匹配的方法和深度学习方法。
目标跟踪是指在连续的视频帧中追踪目标物体的运动轨迹。
常见的目标跟踪算法有卡尔曼滤波器、粒子滤波器和相关滤波器等。
在目标跟踪的基础上，轨迹分析可以提供关于目标运动模式、速度、行为等信息。
通过对目标的轨迹进行分析，可以判断目标是否具有可疑行为，进一步提高监控系统的安全性和效率。
轨迹分析的方法包括轨迹拟合、轨迹聚类和轨迹关联等。
轨迹拟合是指通过拟合轨迹的数学模型，预测目标的未来位置。
轨迹聚类是指将轨迹分为不同的群组，以便对目标进行分类和识别。
轨迹关联是指将多个目标的轨迹进行匹配和关联。
视频监控系统中的运动目标跟踪与轨迹分析具有广泛的应用。
在交通领域，可以利用目标的轨迹分析交通流量和拥堵情况，优化交通信号控制系统。
在工业领域，可以通过跟踪和分析工人的运动轨迹，提高生产效率和安全性。
在安防领域，可以通过跟踪和分析目标的运动轨迹，快速发现可疑的行为并采取措施。
此外，运动目标跟踪与轨迹分析还可以应用于体育比赛、行人检测、智能家居等领域。
然而，视频监控系统中的运动目标跟踪与轨迹分析仍然面临一些挑战和难题。
首先，目标的形状、大小和运动速度的多样性会对目标的跟踪和分析造成困扰。
其次，背景的变化和光照条件的变化也会干扰目标的跟踪和分析。
此外，复杂的场景中可能存在交叉和遮挡等问题，使得目标的识别和轨迹分析变得更加困难。
《2024年智能监控系统中运动目标的检测与跟踪》范文
《智能监控系统中运动目标的检测与跟踪》篇一一、引言随着科技的不断进步，智能监控系统在各个领域得到了广泛的应用。
其中，运动目标的检测与跟踪是智能监控系统中的关键技术之一。
本文将详细介绍智能监控系统中运动目标的检测与跟踪技术，包括其基本原理、实现方法、应用场景以及面临的挑战和解决方案。
二、运动目标检测技术1. 背景介绍运动目标检测是智能监控系统中的第一步，它的主要任务是在视频序列中准确地检测出运动目标。
运动目标检测的准确性与实时性直接影响到后续的跟踪、识别、分析等任务。
2. 基本原理运动目标检测的基本原理是通过分析视频序列中的像素变化来检测运动目标。
常见的运动目标检测方法包括帧间差分法、背景减除法、光流法等。
其中，背景减除法是目前应用最广泛的方法之一。
3. 实现方法背景减除法通过建立背景模型，将当前帧与背景模型进行差分，得到前景掩膜，从而检测出运动目标。
实现过程中，需要选择合适的背景建模方法、更新策略以及阈值设定等。
三、运动目标跟踪技术1. 背景介绍运动目标跟踪是在检测出运动目标的基础上，对其在连续帧中的位置进行估计和预测。
运动目标跟踪对于实现智能监控系统的自动化、智能化具有重要意义。
2. 基本原理运动目标跟踪的基本原理是利用目标在连续帧中的相关性，通过一定的算法对目标进行定位和跟踪。
常见的运动目标跟踪方法包括基于滤波的方法、基于特征的方法、基于深度学习的方法等。
3. 实现方法基于深度学习的运动目标跟踪方法是目前的研究热点。
该方法通过训练深度神经网络来学习目标的外观特征和运动规律，从而实现准确的跟踪。
实现过程中，需要选择合适的神经网络结构、训练方法和损失函数等。
四、应用场景智能监控系统中的运动目标检测与跟踪技术广泛应用于各个领域，如安防监控、交通监控、智能机器人等。
在安防监控中，该技术可以实现对可疑目标的实时监测和报警；在交通监控中，该技术可以实现对交通流量的统计和分析，提高交通管理水平；在智能机器人中，该技术可以实现机器人的自主导航和避障等功能。
视频运动目标检测方法研究与分析
视频运动目标检测方法研究与分析视频运动目标检测是计算机视觉领域的一个重要研究方向，它广泛应用于智能视频监控、交通流量统计、自动驾驶、医学图像分析等领域。
目标检测任务的难度主要在于在不同场景下，不同光照条件下，物体会呈现出不同的外观变化，同时还存在图像噪声、遮挡、部分遮挡等问题，这些因素都会对目标检测结果造成干扰。
一、传统视频目标检测方法1. 基于帧间差分法帧间差分法是电子监控领域最早使用的目标检测算法之一，其基本思路是将相邻两帧图像进行相减得到差值图，然后根据设定的阈值进行像素分类。
若差分结果大于阈值，则判断该像素点为运动像素点；反之，若差分结果小于阈值，则认为该像素点是背景像素点。
帧间差分法简单易行，速度较快，但由于只考虑了像素值的变化，无法区分运动目标和噪声或背景像素，且当目标的运动速度较慢、光照条件发生变化时，容易产生误检测。
2. 基于背景建模法背景建模法是一种通过学习并建模背景图像来实现目标检测的算法。
该方法常用的技术有Mixture of Gaussian（高斯混合模型）、Self-Organizing Background Subtraction （自组织背景减法）等。
Mixture of Gaussian方法建立了一个高斯混合模型来对背景进行建模，通过计算像素值与模型高斯分布之间的距离来判断像素点是否属于背景。
该方法在处理室外环境下的背景建模效果优异，但在室内环境下易受到光照变化和阻挡干扰，容易产生误检测。
二、深度学习相关方法在深度学习技术的快速发展下，深度神经网络被广泛应用于目标检测任务中。
1. R-CNN方法系列R-CNN方法系列是一种基于卷积神经网络的目标检测算法。
其主要思路是将输入图像划分为多个候选框，然后通过卷积神经网络对每个候选框进行特征提取。
最后，通过SVM分类器和回归器来计算候选框的置信度和坐标信息，以确定目标类别和位置。
R-CNN方法系列在目标定位和分类任务上取得了不错的效果，但缺点是算法速度较慢，不适用于实时应用场景。
《2024年基于OPENCV的运动目标检测与跟踪技术研究》范文
《基于OPENCV的运动目标检测与跟踪技术研究》篇一一、引言随着计算机视觉技术的飞速发展，运动目标检测与跟踪技术已经成为计算机视觉领域研究的热点。
该技术广泛应用于智能监控、交通流量管理、人机交互等众多领域。
OpenCV作为一个强大的计算机视觉库，为运动目标检测与跟踪提供了有效的工具。
本文旨在研究基于OpenCV的运动目标检测与跟踪技术，探讨其原理、方法及实际应用。
二、运动目标检测技术研究1. 背景及原理运动目标检测是计算机视觉中的一项基本任务，其目的是从视频序列中提取出运动的目标。
OpenCV提供了多种运动目标检测方法，如背景减除法、光流法、帧间差分法等。
其中，背景减除法是一种常用的方法，其原理是将当前帧与背景模型进行比较，从而检测出运动目标。
2. 关键技术与方法（1）背景建模：背景建模是运动目标检测的关键步骤。
OpenCV提供了多种背景建模方法，如单高斯模型、混合高斯模型等。
其中，混合高斯模型能够更好地适应背景的动态变化。
（2）阈值设定：设定合适的阈值是运动目标检测的重要环节。
阈值过低可能导致误检，阈值过高则可能导致漏检。
OpenCV通过统计像素值分布，自动设定阈值，从而提高检测的准确性。
3. 实验与分析本文通过实验对比了不同背景建模方法和阈值设定对运动目标检测效果的影响。
实验结果表明，混合高斯模型结合合适的阈值设定能够获得较好的检测效果。
此外，本文还对不同场景下的运动目标检测进行了实验，验证了该方法的稳定性和泛化能力。
三、运动目标跟踪技术研究1. 背景及原理运动目标跟踪是指在视频序列中，对检测到的运动目标进行持续跟踪。
OpenCV提供了多种跟踪方法，如光流法、Meanshift 算法、KCF算法等。
这些方法各有优缺点，适用于不同的场景和需求。
2. 关键技术与方法（1）特征提取：特征提取是运动目标跟踪的关键步骤。
OpenCV可以通过提取目标的颜色、形状、纹理等特征，实现稳定的目标跟踪。
此外，还可以采用深度学习等方法，提取更高级的特征，提高跟踪的准确性。
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研究背景（2）
❖ 序列图像的运动分析主要包括运动目标的检测、跟踪、分类 及行为理解几个过程。
摄像机
目标检测
在一个小的空间领域上，光流估计误差定义
为:
W 2 x,y IxuIyvIt 2 (3)
(x,y)
❖ W表示窗口权重函数，使邻域中心区域对约 束产生的影响比外围区域更大，式(3)的解为:
❖
U(ATW 2A)1ATW 2B
Lucas & Kanade算法(2)
U(ATW 2A)1ATW 2B
❖
i,t (1)i,t1
i,t (1)i,t1 It
❖ 式不中匹配0的分1布是仅自权定值义i2,t 按的 (1学i,习t)率(1i2, t， 1 )i,ti( ,t1 It是衰参减i,t数。)2 学习率。
❖ 若无分布和 I t 匹配，则最小权值分布被替换成均值
为 I t ，标准差为 0 ，权值为 K,t (1)K,t1的
dx
dy
u v
dt
dt
❖ 经过dt后对应点为I(x+dx,y+dy,t+dt)，当 dt 0 ，灰度I保持不变，得
到I(x,y,t)= I(x+dx,y+dy,t+dt)。此式由Taylor展开，忽略二阶无穷小， 整理得到基本的光流约束方程:
x
❖ ❖
I I u I v
(1)
t x y
y
❖ 表示灰度对时间的变化率等于灰度的空间梯度与光流速度的点积。 ❖ 从不同角度对式(1) 引入不同约束条件，产生不同的光流分析方法。
❖ 中值模型 ❖ 双背景模型 ❖ 单高斯 ❖ 改进的混合高斯 ❖ 纹理模型
自适应背景模型 最大不相似模型 混合高斯 多模态均值
背景减除法流程图
中值模型 (Median Model)
Bt(x,y)=K1
t-1
Ij(x,y)
j=t-K
背景 中间值
Dt(x,y)=10
It(x,y)-Bt(x,y) >T otherwise
目标跟踪
目标分类
行为理解
语义描述
低层视觉处理 中层视觉处理
高层视觉处理
❖ 运动目标检测是从序列图像中将运动变化区域从背景图像中 分割提取出来。
❖ 在计算机视觉、智能视频监控（银行、电力、交通、安检及 军事）领域，视频图像的运动目标检测结果，将对运动目标 分类、跟踪及行为理解等后续处理产生重要影响。运动目标 的有效分割是序列图像分析的基础性工作，是当今国内外学 者研究的热点问题。
高斯分布。其余分布仅权值按i,t (1)i,t1 更新。
❖ 块匹配距离度量的方法有两种，一是相似度 量，如归一化相关系数最大化;二是对光强度 差的平方和进行最小化。
块匹配法—归一化相关系数
❖ 归一化相关系数
n
I1(xi,yj)I2(xui,yvj)
C(x,y,u,v) i,jn n I12(xi,yj)I22(xui,yvj) Nu,vN i,jn
❖ 当相关系数为1时，表示两个块完全匹配。实 际上，由于噪声及目标图像形状的变化，不 同图像的对应块亮度会有变化。在(2N1)(2N1) 搜索区内的相关系数最大的位置就是最佳匹 配，其偏离中心点(x,y)的位移量(u,v)即为光 流。
适用于摄像机静止情形，其关键是背景建模，性能与 监控场景复杂情况和系统要求有关，典型算法有中值、自适 应模型、高斯模型、多模态均值等。
光流法
❖ 光流法主要通过对序列图像光流场的分析， 计算出运动场后，对场景进行分割，从而检 测出运动目标。
❖ 光流法的核心是求解出运动目标的光流，即 速度。
❖ 简要介绍传统光流法的典型代表 Hom&Schunck算法、Lucas&Kanade算法 和块匹配算法。
D t(x,y)= 1 0,,o Itt(h xe ,y rw )-iIste -1(x,y)> DTefault:T=60
优点：鲁棒性好，运算量小，易于软件实现 缺点：对噪声有一定的敏感性，运动实体内部也容易产生空洞现 象，阈值T缺乏自适应性，当光照变化时，检测算法难以适应环境 变化
背景减除法
Default:T=60，K=3
前提：在前K帧图像中，某像素点在超过一半的时间里呈现场
景背景像素值。
自适应背景模型
α×
+（1-α）× 前一背景 = 当前背景
前一帧k-1
α是任意选择的适应参数
B1(x,y)=I1(x,y)
α为自适应参数，其取值 直接影响背景的更新质量
Bt(x,y)=αIt(x,y)+(1-α)Bt-1(x,y)
I(x1) I(y1)
❖
式中，
Xt ,AI(X1),...,I(Xn)T
I(x2) ...
I(y2) ...
I(xn) I(yn)
W d ia g W (X 1 ),...,W (X n )
BIt(X1),...,It(Xn)T
块匹配法
❖ 块匹配法并不直接使用光流基本方程，它的 基本思想是假设光流w=(u，v)为不同时刻的 图像区域的位移量，在图像序列的顺序图像 对之间实施位置对应。
四部分。
模型初始化
❖ 第1帧图像初始化混合高斯模型： 当前像素的颜色值初始化均值 初始较大标准方差 0 =30. 给第一个高斯分布一个较大的权重0.5，其余的
高斯分布权重为0.5/(K-1)
It
模型匹配与参数更新
❖ 将新像素 I t 与模型中的K个分布按序匹配，若 I t 与某 分布满足式 It i,t1 D1i,t（1 D1为自定义参数），则 I t 与该高斯分布匹配，其参数按下式更新。
3×3的邻里差分 -
最大不相似模型
D(x,y)= 1
Nt(x,y)-It(x,y)>M Dt(x,y) ∨M t(x,y)-It(x,y)>M Dt(x,y)
0
otherwise
N：最小灰度值 M：最大灰度值 MD：最大帧间差
*没有常数,包含大量光噪，需要去噪和形态滤波
单高斯模型
假设每个像素的灰
❖ [1] Horn, Berthold K.P.; Schunck, Brian G. Determining Optical Flow[J].1981.
Lucas & Kanade算法(1)
❖ Lucas & Kanade于1981年引入了局部平滑
性约束，即假设在一个小空间领域上运动矢
量保持恒定，使用加权最小二乘法估计光流。
D (x ,y )= M b∧ M t Default：Tb=60, Tt=60
其中：D i f b = ξ ( I t , B L T ) , D i f t = ξ ( I t , B S T )
11
ξ (I1 ,I2 )= [I1 (x + i,y + j)-I2 (x + i,y + j)] i= -1 j= -1
运动目标检测问题分类
❖ 按不同标准将运动目标检测方法分类： （1）摄像机数目：单摄像机、多摄像机 （2）摄像机是否运动：摄像机静止、摄像机
运动 （3）场景中运动目标数目：单目标、多目标 （4）场景中运动目标类型：刚体、非刚体 ❖ 主要讨论：静止单摄像机，多运动目标检测
问题。
运动目标检测方法
❖ 光流法（Optical flow）
度在时间域上满足 正态分布:
1 D (x,y)= 0
It(x,y)-μ(x,y)>λδt(x,y) otherw ise
单高斯模型：
μt = αμt-1 + (1 - α)It
δ
2 t
=
αδ
2 t -1
+ (1 - lt：λ = 4.5
α=β
1 2πδ
exp
(μ t-1 - It 2δ2
❖ 基于匹配的光流法通过特征匹配来确定偏移量，可 以解决相邻帧差异较大的问题;但是特征匹配比较困 难，运算量比较大，且块匹配法对噪声敏感。
❖ 目前，国内外学者都在寻求改进光流法的方法，主 要分为两种，一是光流法自身的改进;二是光流法与 其他方法相结合，如即金字塔光流法、区域光流法 和特征光流法。
时间差分法
混合高斯模型
❖ 设用来描述每个像素点背景的高斯分布共有
K个，分别记为(x,i,t, i,t),i1 ,K2 ,...,K。各高
斯分布分别具有不同的权值i,t ( i,t 1)和
优先级 Pi i,t
i,t
1/2，它们总是按i1照优先级从
高到低的次序排序。 包括模型初始化、模型
匹配与参数更新、生成背景分布和检测前景
( u)2 u x u y 20( v)2 x v y v 20（2）
❖ 结合式（1）和式（2），得光流w=(u,v)应满足：
m i n ( x ,y ) ( I x u I y v I t) 2 2 ( u ) 2 ( v ) 2
❖ 取值主要考虑x图y中的噪声情况。如果噪声较强， 说 明数据置信度较低，需要更多地依赖光流约束， 其取值较大;反之其取值较小。
❖ 其中k为正则化参数。指数响应函数在0~1之
间变化。根据估计理论，利用加权最小二乘
法可得到真实速度的一个估计:
R (u ,v )u
R (u ,v )v
v c (u c,v c)u cu
vR (u ,v )v cu
v
R (u ,v )
uv
uv
光流法总述
❖ 基于微分的光流法，实现比较简单，计算复杂度低， 缺点是在图像相邻之间偏移量大的时候误差较大， 而且该方法要求图像灰度必须是可微的。