基于運動補償及全局背景優(yōu)化的目標檢測
本文關鍵詞:基于運動補償及全局背景優(yōu)化的目標檢測,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:視頻監(jiān)控作為現(xiàn)代城市的一種社會事務管理手段,在生活中得到了廣泛地運用。傳統(tǒng)的監(jiān)控模式存在許多弊端,因此監(jiān)控中的智能視頻分析技術仍然有很大的進步空間。在智能視頻分析使用到的諸多技術中,運動目標檢測是一項重要的基礎技術,所以對于運動目標檢測的研究有助于提升智能視頻分析技術。近年來,隨著運動目標檢測技術的迅速發(fā)展,逐漸誕生了一些效果優(yōu)異的算法。這些算法雖然在一定程度上滿足了監(jiān)控場景下的目標檢測需求,但其中的絕大部分只對于靜態(tài)場景有效,對于動態(tài)背景(相機移動)下的運動目標檢測任務不具有適用性。在動態(tài)背景下,由于相機處于移動狀態(tài),使得背景與前景同時具備了運動屬性,從而使兩者的區(qū)分變得十分困難。因此,動態(tài)背景下的運動目標檢測是當下目標檢測領域中一項具有挑戰(zhàn)性的課題。本文的主要工作如下:(1)針對動態(tài)背景下的目標檢測問題,提出了一種基于運動補償方法的在線背景模型更新算法,用一個快速的方式檢測運動目標。具體來說,首先為每個像素點建立一個像素級的背景模型。然后在前一幀的背景模型基礎上,用保邊濾波的光流算法來估計每個像素的運動,傳播到當前幀的背景模型。根據(jù)補償后的背景模型判斷每一個像素點是前景點還是背景點。最后,通過一個快速隨機算法對背景模型進行在線更新,以適應背景的變化。我們對收集到的視頻進行了大量的實驗,通過實驗驗證了算法的先進性。(2)針對像素級目標檢測的算法廣泛存在的誤檢現(xiàn)象,提出了一種基于全局背景建模的目標檢測優(yōu)化方法,方法使用超像素塊均值作為統(tǒng)計量進行混合高斯建模,利用了背景的全局外觀一致性來優(yōu)化像素級目標檢測方法。通過實驗,展示對像素級目標檢測方法的優(yōu)化結(jié)果,證明這樣的一種檢測優(yōu)化方法具備優(yōu)秀的優(yōu)化能力。最后通過與基于運動補償?shù)臋z測方法的聯(lián)合,構(gòu)建了一種局部到全局的目標檢測方法,通過對比實驗,驗證了這種局部到全局的方法在動態(tài)背景下有很好的檢測效果。
【關鍵詞】:動態(tài)背景 背景建模 目標檢測 運動補償 超像素 高斯背景建模
【學位授予單位】:安徽大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TP391.41
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 研究背景與意義8-9
- 1.2 研究現(xiàn)狀9-11
- 1.3 本文的工作與安排11-13
- 第二章 運動目標檢測方法簡介13-24
- 2.1 靜態(tài)背景下的目標檢測方法13-14
- 2.2 動態(tài)背景下的目標檢測方法14-21
- 2.3 運動目標檢測方法的優(yōu)缺點分析21-24
- 第三章 基于運動補償?shù)目焖倌繕藱z測24-35
- 3.1 相關工作24-27
- 3.1.1 ViBe算法簡介24-25
- 3.1.2 保邊濾波光流法25-27
- 3.2 基于運動補償?shù)目焖倌繕藱z測算法27-31
- 3.2.1 背景模型的初始化28-29
- 3.2.2 背景模型的更新29-30
- 3.2.3 像素的分類30-31
- 3.2.4 目標檢測的后期處理31
- 3.3 實驗結(jié)果與分析31-34
- 3.3.1 參數(shù)的設定31-32
- 3.3.2 與其他方法的比較32-34
- 3.3.3 算法的性能分析34
- 3.4 本章小結(jié)34-35
- 第四章 基于全局背景建模的目標檢測優(yōu)化35-52
- 4.1 混合高斯建模方法35-40
- 4.1.1 高斯分布35-36
- 4.1.2 混合高斯模型36-38
- 4.1.3 混合高斯模型的參數(shù)估計及EM算法38-40
- 4.2 超像素技術40-41
- 4.2.1 超像素概述40
- 4.2.2 超像素與背景建模40-41
- 4.2.3 超像素生成方法41
- 4.3 全局背景建模檢測優(yōu)化方法41-44
- 4.4 實驗結(jié)果44-51
- 4.4.1 全局背景建模檢測優(yōu)化實驗44-46
- 4.4.2 局部到全局聯(lián)合方法實驗46-50
- 4.4.3 性能分析50-51
- 4.5 本章小結(jié)51-52
- 第五章 總結(jié)與展望52-54
- 參考文獻54-60
- 附錄A 圖索引60-61
- Appendix A Figure Index61-62
- 附錄B 表索引62-63
- Appendix B Table Index63-64
- 致謝64-65
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文65
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