基于混合高斯背景模型和四帧差分法的目标检测方法
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。
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硕士学位论文（小二号黑体）学位论文题名（二号黑体字）学位论文英文题名（小二号Times New Roman）学科专业一级学科名称（三号宋体）研究方向二级学科或三级学科名称（三号宋体）（自主设置二级学科和自主设置交叉学科须括号注明）作者姓名×××（三号宋体）指导教师×××（三号宋体）中南大学（小三号宋体）二〇一六年五月（小三号宋体）中图分类号学校代码10533 UDC 学位类别（学术学位或专业学位）硕士学位论文（小二号黑体）学位论文中文题名（小二号黑体字）学位论文英文题名（小二号Times New Roman）作者姓名：某某某（三号宋体）学科专业：一级学科名称（三号宋体）研究方向：二级学科或三级学科名称（三号宋体）（自主设置二级学科和自主设置交叉学科须括号注明）学院（系、所）：学生所在学院（三号宋体）指导教师：某某某教授（三号宋体）副指导教师：某某某教授（三号宋体，本栏无则空）论文答辩日期答辩委员会主席中南大学（小三号宋体）二〇一六年五月（小三号宋体）原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。
【精编完整版】基于视频的车流量统计算法设计毕业论文设计
基于视频的车流量统计算法设计摘要：智能交通系统(ITS)已经被科学家认为是解决当前城市交通问题最有效的方法,也是目前和未来交通发展的主流方向。
ITS的前提是获得交通道路的实时信息,比如车速、车流量等。
本文主要研究ITS中基于视频检测技术的车流量统计方法,对所涉及的运动目标检测、背景提取、阴影去除以及车辆统计等核心技术进行了详细的研究。
本文的工作主要分为以下四部分：1)对车流量统计相关算法进行了研究,针对目标检测算法,研究了光流法、帧间差分法和背景差分法。
针对背景提取算法,研究了均值法、统计中值法、单高斯背景模型法和混合高斯背景模型法；针对阴影消除算法,研究了基于HSV颜色空间变换的阴影消除算法、基于色彩特征不变量的阴影消除算法和基于纹理特征的阴影消除算法。
同时,本文对上述算法进行了实验对比分析。
2)给出了一种改进的混合高斯模型背景提取算法,当读入一定帧数的图像之后认为背景达到稳定状态,读入新的视频帧时,对当前帧进行判断,如果像素点和稳定背景图像的像素点差值大于阈值Th1,就对该像素点进行更新,反之就不更新。
3)给出了一种改进的基于虚拟区域的车流量统计算法,首先设置检测区域和检测线,然后跟踪检测区域中车辆的质心到检测线的距离d,如果d小于Th2认为有一辆车辆通过,通过实验验证,本文算法的精确率能达到90%左右。
4)实现了一个车流量统计系统,整个系统主要包括视频播放模块、GMM背景更新模块、前景构建模块和车辆计数模块。
视频播放模块主要完成视频的播放和显示；GMM背景更新模块主要是实现本文的背景提取算法；前景构建模块的主要功能是通过阴影去除和形态学操作得到较好的前景图像；车辆计数模块的主要功能是完成本文的车流量统计算法。
本文深入研究了车流量统计的相关算法,并给出了一种改进的混合高斯模型算法和一种改进的基于虚拟区域的车流量统计算法,最后用VC实现了一个车流量统计系统,实验结果表明本文设计的系统能够对车辆目标进行准确检测与统计。
运动目标检测和跟踪的研究及应用
在人所感知到的环境信息中,视觉信息占了非常大的比重,其中动态视觉信息更是其主要组成部分.感知环境中的这些动态视觉信息已成为计算机视觉的一个重要的研究方向.运动目标检测与跟踪是应用视觉和运动图像编码研究领域的一个重要课题,在许多领域有着广泛的应用. 本文主要研究了基于DSP的运动目标检测与跟踪问题,包括硬件平台的构建和运动检测跟踪算法软件设计与实现. 在运动目标检测部分,介绍了现有的几种常用的检测算法,针对传统帧差算法,检测出的运动目标不够完整的缺点,进行了改进;针对传统的背景重建算法运算量大,耗时的缺点,提出基于块的背景重建,均通过实验验证了方法的有效性. 在运动目标跟踪部分,首先介绍了Kalman滤波的基本原理,在此基础上提出了基于Kalman滤波的跟踪算法;然后详细分析了本文目标跟踪系统所采用的波门算法,为后面系统的实现打下了理论基础. 详细介绍了基于DAM6416P图像处理平台的跟踪系统的实现, 整个系统工作过程为DSP先对采集到的图像进行预处理,然后采用帧差法检测运动目标,接着采用基于双波门算法根据目标的质心位置来判断是否移动云台以及云台移动方向,从而实现对运动目标的实时跟踪. 从实验数据与结果看,本文研究的跟踪系统在一定条件下能够准确、及时地检测跟踪目标,达到了预期效果.
2.学位论文何西华视频运动目标检测与跟踪算法研究2008
视频环境的运动目标检测与跟踪是当前计算机视觉研究中一个非常活跃的领域。计算机视觉研究的目标是使计算机具有通过一幅或多幅图像认知周围环境信息的能力。运动图像序列中包含了比静态图像更多的有用信息。运动对象的检测与提取,是将视频图像序列划分成若干的运动对象,并在时间轴上对这些运动对象进行跟踪,为以后的研究工作奠定基础,如基于对象的编码技术以及基于内容的视频检索等。目标跟踪则是随着数字视频技术的发展及应用而产生的一个新的研究课题,其在军事以及民用等诸多领域中有着广泛的应用。 本文主要研究了基于视频序列运动目标检测与跟踪的基本理论和关键技术。重点研究背景模型下运动目标的检测和提取,运动目标阴影的处理,以及运动目标跟踪等方面的内容。 论文首先对的相关背景知识作了介绍。其中包括目标检测与跟踪系统中采用的运动约束假设和外部环境约束假设;目标检测技术采用的主要算法,包括静态图像中的目标检测和运动目标检测;目标跟踪基础知识,包括跟踪的基本概念,目标的常用的四种表示方法等。 在运动目标检测研究方面,首先介绍了当前主要目标检测和提取算法的原理,通过试验对帧间差分法和自适应背景相减法进行分析。在此基础上提出将背景减除与帧间差分方法结合的目标检测算法。实验表明,该方法能够在较大程度上满足系统的要求,提高检测结果精度。针对阴影对目标检测造成的不利影响,最后本论文还总结了目标抑制阴影的几种算法。 在运动目标跟踪研究方面,首先归纳了在目标跟踪中常被采用的视觉特征、统计特征、变换系数特征和代数特征;分析了目标的三种线性运动模型;阐述了目标特征搜索匹配的主要算法,并重点研究了基于目标颜色直方图特征的均值偏移目标跟踪算法(Mean-ShiftAlgorithm),在此基础上提出了一种联合目标位置预测的改进的跟踪算法,通过对均值偏移算法和改进的跟踪算法通过的分析和实验比较,表明本论文的改进跟踪算法较均值偏移跟踪算法由于利用了目标的空间位置信息,提高了目标跟踪的可靠性和有效性。
基于颜色和梯度特征的混合高斯模型的运动目标检测算法
收稿 日期：２ ０ １ ２ －１ ０ －１ ６
背 景 模型 ，从 而 实 现 视 频 图像 的运 动 目标 检 测 。 算 法 的主要 过程 有 ：１ ） 混合 高斯 背景模 型 的建立 ； ２ ） 基 于 像素 颜色 的运 动 目标 检 测 ；３ ） 基 于像 素梯 度
度 的 统计 特 征 ，分 步 进 行视 频 图像 前 景 与 背 景 的
判 定 ，并 由判 定 结 果 和 帧 间 图 像 的变 化 程 度 更 新
素 、 局 部 区 域 和 整 张 图 像 分 阶 段 处 理 的 方 法 进 行 运 动 目标 检 测 ，该 方 法 利 用 颜 色 特 征 并 结 合
出 了一 种 新 的 背 景 图 像 差分 运 动 目标 检 测 算 法 。
该算法首先基于像素的颜色特征 ，建立像素颜色 的混 合 高 斯 模 型 ， 对运 动 目标 进 行 初 步 检 测 ；再 基 于 像 素 的 梯 度 特 征 ，建 立 像 素 梯 度 的 混 合 高斯 模 型 ，完 成 运 动 目标 检 测 。该 算 法 降 低 了 对 光照 的敏 感 度 和 运动 目标 阴影 干 扰 ，提 高 了运 动 目标 检 测 的精 确性 。
鲁棒性。
关键 词 ：运动目标 检测 ；混合 高斯模 型；颜色 ；梯度
中图分类号 ：Ｔ Ｐ ３ ９ １ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ９ － ０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ （ 下） － ０ ０ ４ ６ －０ ４
Ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ Ｊ ． Ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ － ０ １ ３ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ （ 下） ． １ ４
视频处理算法范文
视频处理算法范文一、视频去抖动算法视频去抖动是指消除视频中由于相机抖动或者拍摄器材不稳定导致的图像抖动。
常见的视频去抖动算法包括基于均值滤波、位移算法、卷积神经网络等。
其中，位移算法通过分析图像上的像素位移信息，计算抖动量，并根据计算结果对图像进行修复，能够有效地减少抖动现象。
二、背景建模算法背景建模是指对视频中的背景进行建模和分析，通过提取背景信息，可以实现目标检测、目标跟踪和背景减除等功能。
常见的背景建模算法包括基于高斯模型、自适应混合高斯模型、基于学习的方法等。
其中，自适应混合高斯模型是一种广泛使用的背景建模算法，它可以根据背景变化自动适应调整高斯分布的参数，从而更好地适应不同场景下的背景变化。
三、运动目标检测算法运动目标检测是指对视频中的移动目标进行检测和定位。
常见的运动目标检测算法包括帧差法、光流法、背景模型法和基于深度学习的方法。
帧差法通过比较相邻帧之间的像素差异，判断是否为运动目标，是一种简单高效的方法。
而光流法则通过分析相邻帧之间的像素位移，进一步计算运动目标的速度和方向。
基于深度学习的方法则通过卷积神经网络对视频图像进行特征提取，进而实现高精度的运动目标检测。
四、视频编码算法视频编码是指将视频信号经过压缩编码处理，以减少视频数据的存储空间和传输带宽。
常见的视频编码算法包括MPEG系列标准、H.264、H.265等。
其中，H.264是一种广泛使用的视频编码标准，它通过在空间和时间域上对图像进行预测和差分编码，并采用变换和量化等方法进行数据压缩，从而实现高效的视频编码。
背景帧差与分块帧差相融合的运动目标检测
背景帧差与分块帧差相融合的运动目标检测
杨辉;刘从军;武尚
【期刊名称】《计算机与数字工程》
【年(卷),期】2013(041)012
【摘要】提出一种融合使用背景帧差和分块帧差的运动目标检测方法.该方法通过对图像的每个像素点进行学习,然后建立初始背景,通过不完全覆盖分块法对图像进行分块,对各子块进行帧间差分实现对前景图像的粗提取,采用otsu算法获取阈值,运用背景差分对前景图像进行细提取.背景采用分段学习的更新方法,能够消除光照变化、背景物体摇动等噪声.实验结果表明,该方法快速、准确,抗干扰能力强,能较好地满足实时检测运动目标的要求.
【总页数】4页(P1915-1917,2023)
【作者】杨辉;刘从军;武尚
【作者单位】江苏科技大学计算机科学与工程学院镇江212003;江苏科技大学计算机科学与工程学院镇江212003;江苏科大汇峰科技有限公司镇江212003;江苏科技大学计算机科学与工程学院镇江212003
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于四帧帧差和混合高斯模型的运动目标检测 [J], 刘波;王平;杨小敏;邓艾
2.基于五帧帧差和混合高斯模型的运动目标检测 [J], 刘波;王平;杨小敏;邓艾
3.结合分块的改进三帧差和背景差的运动目标检测 [J], 王彬;马永杰;李鹏飞
4.分块帧差和背景差相融合的运动目标检测 [J], 高美凤;刘娣
5.基于背景差法和帧间差法的运动目标检测方法 [J], 李刚;邱尚斌;林凌;曾锐利因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
运动目标检测方法概述
运动目标检测方法概述作者：景阳黄柔周婧琳来源：《计算机光盘软件与应用》2012年第23期摘要：随着社会的发展，人们获取的信息途径越来越多，单纯的依靠人类的五官已不能及时的将我们获取的海量信息进行甄别和判断，因此计算机技术基础上发展的图像处理技术为我们生活、工作中的信息处理提供了很大的帮助，其在社会中的作用也越来越凸显。
其中，运动目标检测技术是整个图像处理技术的基础性环节，直接关系到后续信息处理的成败。
本文主要介绍了目标检测的常用算法的原理以及它们的优缺点，并对其中的帧间差分法和背景减除法进行了仿真实验，以验证其优缺点。
关键词：运动目标检测算法；帧间差分法；背景减除法中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 23-0000-031 引言运动目标检测技术是图像处理技术中的关键基础技术[1]，利用运动目标检测技术可以对视频图像中感兴趣的目标进行实时地检测、识别、提示报警，是进一步视频图像处理的重要依据。
运动目标检测技术已经广泛应用于智能视频监控、犯罪预防、智能分辨、自动制导等安防、军事领域[2]。
运动目标检测是将运动目标从视频序列图像背景中分离出来。
各类实际应用需求的不断增多，大大地推动了运动目标检测技术的发展，产生了许多成熟的目标检测算法。
一般我们会把运动目标检测区分为动态环境下和静态环境下，由于动态环境处理较为复杂，所以本文主要介绍静态环境下的目标检测算法。
2 运动目标检测常见方法静态环境下的运动目标检测是指将视频序列中的图像分割为背景图像和前景图像[1]，提取其中存在变化的区域为前景图像，即运动目标或称感兴趣区域，而没有发生变化的区域为背景图像。
能否准确地检测出监控场景中的运动目标直接影响了后续目标跟踪和行为分析等效果的好坏，因为目标检测提取出来的像素是后续处理分析的主要对象，是分析与处理的基础。
虽然，在视频监控场景中，监控环境情况十分复杂，但每个运动图像都具有独特的可供计算机识别的特点，计算机利用这些特点就可以将前景图像检测出来。