一种基于像素置信度的背景建模方法

摘要

本发明公开了一种基于像素置信度的背景建模方法，通过像素置信度即像素点是背景的可能性大小来判断该点像素是否为背景，具体如下：首先依次读取视频帧，判断相邻两帧图像上对应点处的HSV像素值的大小判断该点是否稳定，稳定则增加连续稳定计数值，否则将该像素点处的连续稳定计数值置零；然后对图像上所有像素点的连续稳定计数值进行非线性归一化处理，得出当前图像上每个像素点处的未修正置信度；然后对图像中每一个像素点处的背景候选表颜色进行聚类并更新簇置信度，最后取簇置信度最高的像素值作为当前背景，继续读取下一帧图像。本发明能够准确提取背景，进而为获取监控物体做准备，可广泛地应用于物体追踪、运动分析等视频监控领域。

主权项

一种基于像素置信度的背景建模方法，其特征在于，所述像素置信度是指像素点是背景的可能性大小，该方法具体步骤如下：（1）初始化：将图像存储模块中的图像清空，图像采集模块采集第一帧图像后存入图像存储模块，该图像作为初始背景图像，然后将每个像素点对应的连续稳定计数值初始化为零，为图像中的每一个像素点对应建立一个链表，用于存储背景候选表信息；（2）读取下一帧图像，根据相邻两帧图像上对应点处的HSV像素值的大小判断该点是否稳定，如果稳定，则将该像素点处的连续稳定计数值加1，否则将该像素点处的连续稳定计数值置零；然后进入步骤（3）；（3）将图像上所有像素点的连续稳定计数值进行非线性归一化处理，得出当前图像上每个像素点处的未修正置信度；然后根据像素点的空间位置信息对未修正置信度值进行修正得到像素点处的颜色置信度；然后进入步骤（4）；其中，进行非线性归一化处理的方法具体如下：设图像中某像素点处的连续稳定计数值为StableCount，StableCount∈N，N为自然数集，则该像素点处的未修正置信度为： Confid pixel = 1 - 1 StableCount , StableCount ≠ 0 0 , StableCount = 0 ; 对未修正置信度值进行修正的具体方法是：将图像按照色彩和纹理信息进行分割，如果像素点所处分割区域内超过2/3的像素点被判定为背景，则对该像素的未修正置信度乘以增益系数K1，K1>1；反之如果像素点所处分割区域内超过2/3的像素点被判定为非背景，则对该像素的未修正置信度乘以衰减系数K2，K2<1；（4）依次读取当前帧图像中的每一个像素点，判断当前读取图像中该像素点处的值是否与该点背景候选表中的某一簇的代表颜色相似，如果相似，则将当前点并入该簇，并将该点颜色值作为该簇的代表颜色，用当前像素点处的颜色置信度更新该点所在簇的簇置信度，然后进入步骤（5）；如果不相似，则将该颜色值建立新簇，该颜色即为新建簇的代表颜色，用当前像素点处的颜色置信度作为新建簇的簇置信度，然后进入步骤（5）；（5）对该像素点更新后的背景候选表中所有簇的置信度按照一定遗忘速率 进行衰减，然后根据衰减后的背景候选表信息和新评估的簇置信度以一定学习速率进行更新，最后选取该像素点背景候选表中簇置信度最高的像素值作为该像素点的背景值，然后转到步骤（2）。