发明名称 干扰运动环境下基于共享高斯模型的运动检测方法
摘要 本发明公开一种干扰运动环境下基于共享高斯模型的运动检测方法,其包括如下步骤:A、获取干扰运动前景,消除背景与噪音干扰。B、建立干扰运动前景的共享高斯模型。C、过滤干扰运动前景,消除对目标物体的干扰。D、实时跟踪目标物体,绘制运动轨迹。本发明能对干扰运动进行实时建模,并将建立的高斯模型共享给视频流中每一帧图像的每一个点。当目标物体进入场景后,使用共享高斯模型过滤掉干扰运动,再对目标物体进行运动跟踪等其他需求处理,满足存在其他剧烈干扰运动前景的环境下,检测运动目标的需求。
申请公布号 CN103578121B 申请公布日期 2016.08.17
申请号 CN201310595061.2 申请日期 2013.11.22
申请人 南京信大气象装备有限公司 发明人 陈烨魁;杨磊;刘云浩
分类号 G06T7/20(2006.01)I 主分类号 G06T7/20(2006.01)I
代理机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 胡彬
主权项 一种干扰运动环境下基于共享高斯模型的运动检测方法,其特征在于,包括如下步骤:A、获取干扰运动前景,消除背景与噪音干扰;具体包括:实时采集RGB视频图像帧F<sub>t</sub>(x,y),使用混合高斯背景建模算法消除背景,获取干扰运动前景图像,得到一个二值图像b<sub>t</sub>(x,y):<img file="FDA0000958335830000011.GIF" wi="710" he="151" />使用3*3的圆形核对图像b<sub>t</sub>(x,y)进行形态学开操作,去除噪音点,得到二值图像;B、建立干扰运动前景的共享高斯模型;具体包括:计算干扰运动前景的三通道RGB图像R<sub>t</sub>(x,y),其中,R<sub>t</sub>(x,y0=F<sub>t</sub>(x,y)*b′<sub>t</sub>(x,y);初始化共享高斯模型:初始化一个100个高斯模型队列;令其初始均值mean都为[0,0,0],方差var都为[144,144,144];使用从视频流中取出的每一帧干扰运动前景图像更新共享高斯模型:对于每一帧干扰运动前景图像R<sub>t</sub>(x,y),依次取每一个前景像素点Pix;如果Pix的RGB颜色表示不为[0,0,0],则判定为前景点;依次从共享高斯模型队列中取出高斯模型Gaus,判断Pix是否处在其高斯分布中;设Pix=[x<sub>1</sub>,x<sub>2</sub>,x<sub>3</sub>],模型均值Gaus(mu)=[m<sub>1</sub>,m<sub>2</sub>,m<sub>3</sub>],模型方差Gaus(var)=[v<sub>1</sub>,v<sub>2</sub>,v<sub>3</sub>],则Pix与当前高斯模型的均值差的平方和为:diff=(x<sub>1</sub>‑m<sub>1</sub>)<sup>2</sup>+(x<sub>2</sub>‑m<sub>2</sub>)<sup>2</sup>+(x<sub>3</sub>‑m<sub>3</sub>)<sup>2</sup>如果diff<1.5*(v<sub>1</sub>+v<sub>2</sub>,+v<sub>3</sub>)则更新当前模型的均值与方差:Gaus(mean)=(1‑α)Gaus(mean)+α*PixGaus(var)=(1‑α)Gaus(var)+α*diff0≤α≤1高斯模型的方差的最小值为81,最大值为225,即:如果Gaus(var)更新后,若:Gaus(var)<81则令Gaus(var)=81若:Gaus(var)>225则令Gaus(var)=225如果Pix不满足当前共享高斯模型队列中的任何高斯模型,在队列中新建高斯模型,其均值mean=Pix,方差var=[144,144,144];但队列数最大为1000,当队列数最大时,找到已匹配像素点数最少的模型,将其均值mean赋为Pix,并将方差设置为[144,144,144];根据模型稳定性判断条件,判定是否终止共享高斯模型的更新;C、过滤干扰运动前景,消除对目标物体的干扰;具体包括:让视频流中的所有像素点共享已学习的共享高斯模型;使用混合高斯背景建模算法,获取包含干扰运动的前景与目标前景的图像;使用共享高斯模型过滤干扰运动的前景图像,得到目标前景图像;D、实时跟踪目标物体,绘制运动轨迹;具体包括:使用一个3*3的圆形核对目标前景图像,进行图形学腐蚀操作;使用一个30*30的参考点为圆心的圆形核对经过腐蚀处理后的图像,进行膨胀操作;计算目标物体的几何中心,绘制运动轨迹。
地址 210047 江苏省南京市化学工业园区方水路169-3号432室