视频中运动目标的检测标记

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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

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。

视频检测和运动目标跟踪方法总结

视频检测和运动目标跟踪方法总结

视频检测和运动目标跟踪方法总结目前常用的视频检测方法可分为如下几类:光流法,时域差分法,背景消减法,边缘检测法,运动矢量检测法[2]。

一、光流法光流法[1]是一种以灰度梯度基本不变或亮度恒定的约束假设为基础对运动目标进行检测的有效方法。

光流是指图像中灰度模式运动的速度,它是景物中可见的三维速度矢量在成像平面上的投影,表示了景物表面点在图像中位置的瞬时变化,一般情况下,可以认为光流和运动场没有太大区别,因此就可以根据图像运动来估计相对运动。

优点:光流不仅携带了运动目标的运动信息,而且还携带了有关景物三维结构的丰富信息,它能够检测独立运动的对象,不需要预先知道场景的任何信息,并且能够适用于静止背景和运动背景两种环境。

缺点:当目标与背景图像的对比度太小,或图像存在噪音时,单纯地从图像灰度强度出发来探测目标的光流场方法将会导致很高的虚警率。

且计算复杂耗时,需要特殊的硬件支持。

二、时域差分法时域差分法分为帧差法和改进的三帧双差分法。

1.帧差法帧差法[8]是在图像序列中的相邻帧采用基于像素点的时间差分, 然后阈值化来提取出运动区域。

视频流的场景具有连续性,在环境亮度变化不大的情况下,图像中若没有物体运动,帧差值会很小;反之若有物体运动则会引起显著的差值。

优点:时域相邻帧差法算法简单,易于实现,对背景或者光线的缓慢变化不太敏感,具有较强的适应性,能够快速有效地从背景中检测出运动目标。

缺点:它不能完全提取运动目标所有相关像素点,在运动实体内部不容易产生空洞现象。

而且在运动方向上被拉伸,包含了当前帧中由于运动引起的背景显露部分,这样提取的目标信息并不准确。

2.三帧双差分法三帧双差分法与相邻帧差法基本思想类似,但检测运动目标的判决条件上有所不同。

三帧双差分较两帧差分提取的运动目标位置更为准确。

三、背景消减法背景消减法[4]是将当前帧与背景帧相减,用阈值T判断得到当前时刻图像中偏离背景模型值较大的点,若差值大于T则认为是前景点(目标);反之,认为是背景点,从而完整的分割出目标物体。

《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》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,智能监控系统在安全、交通、医疗等领域得到了广泛应用。

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。

本文旨在深入探讨智能监控系统中运动目标的检测与跟踪方法及其应用。

二、运动目标检测技术1. 背景与意义运动目标检测是智能监控系统的基础,其目的是从视频序列中提取出感兴趣的运动目标。

该技术对于后续的目标跟踪、行为分析、目标识别等具有重要意义。

2. 常用方法(1)基于帧间差分法:通过比较视频序列中相邻两帧的差异,检测出运动目标。

该方法简单有效,但易受光照变化、噪声等因素影响。

(2)基于背景减除法:利用背景模型与当前帧进行差分,从而提取出运动目标。

该方法对动态背景具有较好的适应性,但需要预先建立准确的背景模型。

(3)基于深度学习方法:利用深度学习技术对视频进行目标检测,如基于卷积神经网络的目标检测算法。

该方法具有较高的检测精度和鲁棒性。

三、运动目标跟踪技术1. 背景与意义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。

该技术对于提高监控系统的实时性和准确性具有重要意义。

2. 常用方法(1)基于滤波的方法:如卡尔曼滤波、粒子滤波等,通过建立目标运动模型,对目标位置进行预测和更新。

(2)基于特征匹配的方法:利用目标的形状、颜色等特征,在连续帧中进行匹配,从而实现目标跟踪。

(3)基于深度学习的方法:利用深度学习技术对目标进行识别和跟踪,如基于孪生神经网络的目标跟踪算法。

该方法具有较高的跟踪精度和鲁棒性。

四、智能监控系统中运动目标检测与跟踪的应用1. 安全监控领域:通过智能监控系统对公共场所、住宅小区等进行实时监控,及时发现异常情况,提高安全性能。

2. 交通管理领域:通过智能监控系统对交通流量、车辆行为等进行实时监测和分析,为交通管理和规划提供支持。

3. 医疗领域:在医疗领域中,智能监控系统可以用于病人监护、手术辅助等方面,提高医疗质量和效率。

视频监控中的运动目标检测与跟踪

视频监控中的运动目标检测与跟踪

视频监控中的运动目标检测与跟踪随着科技的不断发展,视频监控系统在我们生活中起到了越来越重要的作用。

其中,运动目标检测与跟踪是视频监控系统中的关键技术之一。

本文将详细介绍视频监控中的运动目标检测与跟踪的原理和应用。

在视频监控系统中,运动目标指的是图像序列中不断变化的区域,例如人、车辆等。

而运动目标检测与跟踪则是指在视频中自动识别和跟踪这些运动目标的过程。

首先,运动目标检测是指在视频序列中找出运动目标所在的位置。

常见的运动目标检测算法包括帧间差、光流法和背景建模等。

帧间差方法通过比较连续帧之间的像素差异来检测目标的运动。

光流法则利用像素间的灰度变化来估计运动目标的移动。

背景建模则通过建立静止背景图像来检测运动目标。

其次,运动目标跟踪是指在检测到的运动目标中,跟踪其运动轨迹并实时更新位置信息。

常见的运动目标跟踪算法包括卡尔曼滤波器、粒子滤波器和相关滤波器等。

卡尔曼滤波器通过预测和观测更新的方式来估计目标的位置。

粒子滤波器则通过在候选区域中采样来估计目标的位置。

相关滤波器利用目标模板和候选区域之间的相关性来跟踪目标。

在实际应用中,运动目标检测与跟踪技术被广泛应用于视频监控系统中。

首先,它可以用于实时监测人员和车辆的行为,以便及时发现异常情况。

例如,当有人携带危险物品进入监控区域时,系统可以立即发出警报并采取相应措施。

其次,它可以用于交通管理系统中,监测交通流量和违规行为。

例如,当有车辆逆向行驶或超速行驶时,系统可以自动拍摄照片或录像作为证据。

此外,运动目标检测与跟踪技术还可用于视频分析和智能监控系统中,为用户提供更加智能的安防服务。

然而,运动目标检测与跟踪技术也存在一些挑战和局限性。

首先,复杂的背景和光照变化会对运动目标检测产生干扰。

例如,当目标混杂在复杂的背景中时,算法往往会出现误检测现象。

其次,目标遮挡和形状变化也会对运动目标跟踪产生困难。

例如,当目标部分被其他物体遮挡时,算法往往会失去目标的轨迹。

帧间差分法运动目标检测过程及原理

帧间差分法运动目标检测过程及原理

帧间差分法运动目标检测过程及原理帧间差分法是一种常用的运动目标检测方法,它通过比较相邻帧之间的差异来判断是否存在运动目标。

其基本原理是利用目标在连续帧之间的运动导致像素值的变化,通过对像素值差异的分析来判断是否存在目标。

1. 选择连续的帧:首先选择需要进行运动目标检测的视频序列,并选择连续的几帧作为输入。

通常情况下,选择相邻的两帧或者多帧进行比较。

2. 图像预处理:对选取的帧进行预处理,包括图像增强、降噪等操作。

常用的预处理方法包括平滑滤波、中值滤波等。

3. 帧间差分计算:对连续帧之间的像素进行差分计算,得到差分图像。

差分图像可以通过计算相邻像素的差异来获得,常用的差分计算方法包括绝对差分、平方差分等。

4. 二值化处理:将差分图像进行二值化处理,将差异像素标记为目标像素,无差异像素标记为背景像素。

常用的二值化方法包括阈值法、自适应阈值法等。

5. 目标提取:从二值化的差分图像中提取出目标区域。

可以通过连通区域分析、形态学操作等方法来实现目标提取。

6. 目标跟踪:将提取出的目标区域与原始图像进行叠加,实现目标的跟踪。

可以通过目标的位置、大小等信息来实现目标的跟踪。

帧间差分法的原理是基于连续帧之间的差异来判断是否存在目标。

当目标发生运动时,连续帧之间的像素值会发生变化,差分图像中会出现明显的差异区域。

通过对差分图像进行二值化和目标提取操作,可以得到目标的位置和形状信息。

进一步结合目标跟踪算法,可以对目标进行跟踪和分析。

帧间差分法具有简单、快速、实时性好等优点,适用于对静态相机下的运动目标进行检测。

由于光照变化、背景噪声等因素的干扰,帧间差分法也存在一定的局限性。

在实际应用中通常需要结合其他方法来进行运动目标检测。

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

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。

视频图像中运动目标检测与跟踪方法研究

视频图像中运动目标检测与跟踪方法研究

视频图像中运动目标检测与跟踪方法研究视频图像中运动目标检测与跟踪方法研究目前,随着无人驾驶、智能监控系统、机器人等领域的发展,视频图像中运动目标检测与跟踪技术显得十分重要。

运动目标检测与跟踪是指在视频图像中,通过计算机视觉技术准确地识别和跟踪移动的目标物体。

本文将深入探讨视频图像中运动目标检测与跟踪的方法及其研究现状。

一、运动目标检测方法研究1. 光流法:光流法是一种基于像素的运动目标检测方法,通过计算相邻帧之间像素的位移,来估计目标物体的运动方向和速度。

该方法基于前提假设,即视频中的相邻帧之间的像素强度不会发生变化。

然而,在实际应用中,由于光照变化、遮挡等因素,光流法往往无法准确估计目标物体的运动。

2. 背景建模法:背景建模法是一种基于像素的运动目标检测方法,通过对视频图像中的背景进行建模,将与背景差异较大的像素判定为运动目标。

背景建模法可以通过统计学方法或者机器学习方法来建模背景,然后利用背景模型与当前帧进行比较,以得到运动目标。

然而,背景建模法对于光照变化、摄像机抖动等因素比较敏感,导致检测结果不够准确。

3. 全局运动目标检测法:全局运动目标检测法是一种基于区域的运动目标检测方法,通过将视频图像划分为多个小区域,对每个区域进行运动分析,以判定是否存在运动目标。

该方法可以克服背景建模法的不足,具有较好的适应性和准确性。

二、运动目标跟踪方法研究1. 卡尔曼滤波器:卡尔曼滤波器是一种常用的运动目标跟踪算法,通过对目标的状态进行估计和预测,来实现目标的跟踪。

卡尔曼滤波器通过动态模型和观测模型对目标的运动进行建模,然后通过观测数据对目标的状态进行更新。

然而,卡尔曼滤波器对于非线性问题的跟踪效果较差。

2. 粒子滤波器:粒子滤波器是一种基于蒙特卡洛采样的运动目标跟踪算法,在复杂背景和非线性目标跟踪中表现出较好的效果。

粒子滤波器通过随机采样的粒子对目标状态进行估计,并根据观测数据进行更新。

然而,粒子滤波器的计算复杂度较高,且对于目标缺失或者遮挡情况处理不佳。

运动目标检测方法

运动目标检测方法

运动目标检测方法
运动目标检测是计算机视觉领域中的一个重要任务,旨在识别图像或视频中的运动目标并将其从背景中分割出来。

以下是几种常见的运动目标检测方法:
1. 基于背景差分的方法:该方法通过建立静态背景模型并通过计算当前帧与背景之间的差异来检测运动目标。

常见的背景差分算法有帧差法、高斯混合模型(GMM)法等。

2. 基于光流的方法:光流是描述图像中像素运动方向和速度的一种方法。

基于光流的运动目标检测方法通过计算两个相邻帧之间的光流场,并根据光流的一致性来检测运动目标。

常见的光流算法有Lucas-Kanade算法、Horn-Schunck 算法等。

3. 基于运动轨迹的方法:该方法通过跟踪目标的运动轨迹来检测运动目标。

常见的运动目标跟踪算法有卡尔曼滤波算法、粒子滤波算法等。

4. 基于深度学习的方法:近年来,深度学习技术在计算机视觉领域取得了显著的进展。

基于深度学习的运动目标检测方法通过使用深度学习模型,如卷积神经网络(CNN)或循环神经网络(RNN),来学习图像或视频中的运动目标特征,并进行目标检测。

5. 基于多目标跟踪的方法:运动目标检测通常是多目标跟踪的前置任务。

基于
多目标跟踪的方法可以通过结合目标检测和目标跟踪的技术,实现对连续帧中的多个目标进行准确的检测。

这些方法各有特点和适用领域,选择适合任务需求的方法能够提高运动目标检测的效果。

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视频中运动目标的检测标记摘要:传统电视监控技术只能把远程的目标图像(原始数据)传送到监控中心,由监控人员对现场情况做出判断。

智能化视频监控的目的是将视频原始数据转化为可供监控人员决策的“有用信息”;本文对视频运动目标检测领域的研究现状和视频运动目标检测的图像分割方法进行了比较,对交通视频中的汽车目标实例进行了研究实现。

关键词:交通信息;视频检测;目标识别;目标跟踪Abstract: Traditional TV monitoring technology can only put remote target image (original data) transmission to the monitoring center, give their judgment by monitoring person according to the site condition. The aim of intelligent video surveillance is to put a video raw data into available for monitoring personnel decisions of “useful information”; Video motion detection field research status and video exercise targets detection image segmentation method are compared by this paper, and the video of the vehicles for traffic target examples are studied and realized.Keywords:traffic information, Video detection. Target recognition, Target tracking 1前言传统电视监控技术只能达到“千里眼”的作用,把远程的目标图像(原始数据)传送到监控中心,由监控人员根据目视到的视频图像对现场情况做出判断。

智能化视频监控的目的是将视频原始数据转化为足够量的可供监控人员决策的“有用信息”,让监控人员及时全面地了解所发生的事件。

将“原始数据”转化为“有用信息”的技术中,目标检测与跟踪技术的目的是要解决“什么地方”和“什么时间”的问题。

目标识别主要解决“什么人”或“什么东西”的问题。

行为模式分析主要解决“在做什么”的问题。

运动目标检测是计算机视觉研究中进行信息提取键步骤之一是视频分析技术的基础在视频监控目标跟踪运动分析等实际应用系统中往往要求能够实时检测和分割出目标运动目标检测是视频序列运动分析与理解的基础是底层的处理过程是目标分类目标跟踪等处理步骤的基础运动目标检测的主要任务是将运动目标从视频序列中提取出来。

2数字图像运动目标检测常用方法数字图像运动目标检测常用以下3 种方法:(1)背景图像差分法:当前图像与固定背景图像之间的差分;(2)帧间差分法:当前连续幅图像之间的差分;(3)光学流法。

2.1背景图像差分背景减除(Background Subtraction)方法是目前运动检测中最常用的一种方法,它是利用当前图像与背景图像的差分来检测出运动目标的一种技术。

它一般能够提供相对来说比较全面的运动目标的特征数据,但对于动态场景的变化,如光线照射情况和外来无关事件的干扰等也特别敏感。

实际上,背景的建模是背景减除方法的技术关键。

最简单的背景模型是时间平均图像,即利用同一场景在一个时段的平均图像作为该场景的背景模型。

由于该模型是固定的,一旦建立之后,对于该场景图像所发生的任何变化都比较敏感,比如阳光照射方向,影子,树叶随风摇动等。

大部分的研究人员目前都致力于开发更加实用的背景模型,以期减少动态场景变化对于运动目标检测效果的影响[2]。

2.2帧时间差分时间差分(Temporal Difference 又称相邻帧差)方法充分利用了视频图像的特征,从连续得到的视频流中提取所需要的动态目标信息。

在一般情况下采集的视频图像,若仔细对比相邻两帧,可以发现其中大部分的背景像素均保持不变。

只有在有前景移动目标的部分相邻帧的像素差异比较大。

时间差分方法就是利用相邻帧图像的相减来提取出前景移动目标的信息的。

让我们来考虑安装固定摄像头所获取的视频。

我们介绍利用连续的图像序列中两个或三个相邻帧之间的时间差分,并且用阈值来提取出视频图像中的运动目标的方法。

我们采用三帧差分的方法,即当某一个像素在连续三帧视频图像上均有相当程度的变化(及大于设定的阈值时),我们便确定该像素属于运动目标。

时间差分运动检测方法对于动态环境具有较强的自适应性,但一般不能完全提取出所有相关的特征像素点,在运动实体内部容易产生空洞现象,只能够检测到目标的边缘。

而且,当运动目标停止运动时,一般时间差分方法便失效[3]。

2.3光学流法基于光流方法(Optical Flow)的运动检测采用了运动目标随时间变化的光流特性,如Meyer 等作者通过计算位移向量光流场来初始化基于轮廓的跟踪算法,从而有效地提取和跟踪运动目标。

该方法的优点是在所摄场所运动存在的前提下也能检测出独立的运动目标。

然而,大多数的光流计算方法相当复杂,且抗噪性能差,如果没有特别的硬件装置则不能被应用于全帧视频流的实时处理。

当然,在运动检测中还有一些其它的方法,如运动向量检测法,它适合于多维变化的环境,能消除背景中的振动像素,使某一方向的运动对象更加突出的显示出来。

但是,运动向量检测法也不能精确地分割出对象。

点检测法用于检测图像中感兴趣的点如角点等图像分割法能检测出图像中目标的轮廓但需要一些人为的因素以及人工判断无法实现完全的自动背景建模法在视频监控的研究中取得了较好的效果但只适用于摄像机静止状态的目标检测聚类分析法需要通过学习适用于特定目标的检测如行人等较难适应一般情况下的运动目标检测[4]。

以上介绍的主要是单路视频图像的目标跟踪问题。

在实际监控系统中,往往同一个人或目标出现在多个摄像机的视场里。

如何将与此目标相关的各个摄像头采集的视频图像关联起来,根据物体的运动情况,形成其运动轨迹,并自动发送PTZ 控制指令,使摄像机能够自动跟踪物体,尤其在物体超出该摄像机监控范围之后,自动通知物体所在区域的摄像机继续进行追踪。

这才能使目标真正获得了跟踪。

3检测视频中浅色汽车目标3.1处理步骤分析在智能交通中,我们通常需要对汽车的车牌号进行识别或者对某种颜色的汽车进行检测。

视频文件是由一帧一帧的图像按照一定顺序连接而成,对图像的处理方法同样适用于对视频文件的处理,我们只要逐帧选取图像,然后对每一帧图像进行处理,最后再将处理后的每帧图像按照原来的顺序连接成视频即可。

本次案例的目的是检测一个给定的交通视频文件流中浅颜色的目标汽车,处理效果要去除背景干扰,用特殊颜色标记检测的目标;本例中使用了图像处理工具箱中很多视频处理的函数,如读取文件mmreader函数,并且使用implay函数使视频可视化。

视频处理的基础仍是图像处理,在本例中根据汽车的颜色和形状来确定汽车的存在,这其中涉及很多数学形态学的操作,包括imextendedmax,imopen,bwareaopen等函数。

检测视频中汽车目标的基本步骤如下:(1)读取视频文件在这一步骤中,首先使用mmreader函数从多媒体文件中读取视频数据,mmreader函数可以读取的文件格式包括:AVI,MPG,MPEG,WMV,ASF和ASX,本例程序中读取的视频格式为AVI格式,使用implay函数播放视频,mmreader函数还可以返回关于多媒体文件的信息,为了获取关于多媒体文件更多的信息,可以使用get函数,它可以获得诸如视频持续时间、路径等更多的信息。

(2)读取一帧图像并检测图像中的汽车读取一帧图像并进行处理。

对于视频数据,包含很多帧图像,我们一般采取的处理方法是在视频数据中选取一幅有代表性的图像帧,在这幅图像中开发相应的算法,然后把这个算法应用到所有帧图像中。

我们选取一帧图像,这帧图像中包含深颜色的汽车和浅颜色的汽车。

除了汽车外,还有很多其他结构的目标,例如公路、草坪等。

在检测浅颜色汽车前,一般需要尽可能地简化图像,通常使用的方法是采取一系列的形态学操作来去除这些无关的目标。

由于这个视频文件的每帧图像都是真彩色图像,因此首先将真彩色图像转化为灰度图像。

在视频数据中,去除深色汽车一般使用imextendedmax函数,这个函数返回二值图像,其中亮度值大于某个阈值的区域会在结果中显示出来,而亮度值小于这个阈值的目标则变成背景。

为了去除深颜色的汽车,可以使用像素区域工具确定图像中深颜色汽车所在区域的像素值,在这个程序中,调用imextendedmax函数时使用50作为阈值。

虽然在处理后的图像中,大部分深颜色目标已经被去除,但仍然有少部分无关的目标存在,尤其是公路上的标志线。

使用imextendedmax函数不能去除公路上的标志线,因为公路标志线区域的像素值也超过给定的阈值。

为了出去这些目标,可以使用形态学的开操作函数imopen来进行开操作。

这个函数在使用形态学处理二值图像,在保留大目标的同时,可以去除小目标,在使用形态学操作时,要首先确定函数使用的结构元素大小和形状,由于公路上的标志线是很长很细的,因此可以使用圆形的结构元素对这些目标进行去除,其中圆形结构的半径等于标志线的宽度。

在这个程序中,标志线的宽度大约为2,因此结构元素的半径也为2。

经过处理后的图像中,包含的目标为浅颜色的目标,即图像中浅颜色的汽车。

使用bwlabel函数可以返回一个标签矩阵,通过这个标签矩阵可以进一步求得更多的参数。

例如可以使用regionprops函数获取目标的质心,并且使用质心来确定浅颜色汽车标签的位置。

(3)使用循环逐帧对图像进行检测由于交通视频是由一系列的图像连接而成,在处理时需要使用for循环语句逐帧对数据进行处理。

处理后的视频数据中使用标签对浅颜色汽车进行标注。

3.2MatLab代码实现trafficObj = VideoReader('traffic.avi');%从多媒体文件中读取数据get(trafficObj)%获取视频信息implay('traffic.avi');%播放视频darkCarValue = 50;%阈值darkCar = rgb2gray(read(trafficObj,71));%真彩色图像转化为灰度图像noDarkCar = imextendedmax(darkCar,darkCarValue);%去除图像中深色的汽车figure; subplot(131)imshow(darkCar)%显示灰度图像subplot(132); imshow(noDarkCar)%显示浅颜色的车sedisk = strel('disk',2);%圆形结构元素noSmallStructures = imopen(noDarkCar, sedisk);%开操作subplot(133); imshow(noSmallStructures)%去除小目标nframes = get(trafficObj, 'NumberOfFrames');%帧数I = read(trafficObj, 1);%第一帧图像taggedCars = zeros([size(I,1) size(I,2) 3 nframes], class(I));for k = 1 : nframessingleFrame = read(trafficObj, k);%读取图像I = rgb2gray(singleFrame);%转化为灰度图像noDarkCars = imextendedmax(I, darkCarValue);%去除深色的汽车noSmallStructures = imopen(noDarkCars, sedisk);%去除线性目标noSmallStructures = bwareaopen(noSmallStructures, 150);%去小目标L = bwlabel(noSmallStructures);%生成标签矩阵taggedCars(:,:,:,k) = singleFrame;if any(L(:))stats = regionprops(L, {'centroid','area'});%求取质心和面积areaArray = [stats.Area];%求取目标对象的面积[junk,idx] = max(areaArray);%求取最大面积c = stats(idx).Centroid;%最大面积对应的圆心c = floor(fliplr(c));width = 2;row = c(1)-width:c(1)+width;%标注目标col = c(2)-width:c(2)+width;taggedCars(row,col,1,k) = 255;%设置为红色taggedCars(row,col,2,k) = 0;taggedCars(row,col,3,k) = 0;endendframeRate = get(trafficObj,'FrameRate');implay(taggedCars,frameRate);%播放视频[1]3.3实验效果图3-1,交通视频图3-2对视频中图像处理后得灰度图像、二值图像和去除最小目标后的图像图3-3浅颜色汽车的检测标记3.4部分函数功能解析(1)Mmreader函数mmreader从多媒体文件中的视频数据使用Read方法读取到MATLAB的工作空间。

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