文档介绍：课程论文设计
题目基于背景差分的运动目标检测与跟踪
学院计算机学院
专业计算机技术
学生姓名
学号年级
任课教师
二零一零年一月四日
基于背景差分的运动目标检测与跟踪算法实现
[摘要] 运动目标检测与跟踪是计算机视觉、视频信息处理等领域的重要研究内容。减背景技术是常用的运动目标检测方法,其背景模型的提取、更新、背景扰动、光照条件变化等是必须要考虑的问题。提出了一种有效的运动目标检测方法,较好地解决了以上问题,首先利用统计方法建立背景模型,再对背景模型进行实时更新,以适应视频本身和光线的变化,最后使用形态学方法消除噪声和背景扰动带来的影响。运动目标跟踪方面使用区域跟踪技术,并引入两个参数实现跟踪匹配,很好地处理了目标之间的相互遮挡问题。实验结果表明,该方法是快速有效,能够满足实时的需要。
[关键词] 视频信息处理;统计背景建模;目标跟踪;检测
Moving object detection and tracking based on background subtraction
[Abstract] Moving objects detection and tracking play an important role puter vision and video processing. Background subtraction is usually used to detect object regions. But there are many problems, such as background extracting, update, illumination changes and shadows, in this method. We propose an effective moving objects detection model, which addresses the problems aforementioned. A statistical method is used to obtain the background that is updated real time in order to adapt to illumination changes and others. After threshold operation, we utilize the morphological operation to solve the effect of disturb and noise, and connected region measurement with two parameters to process the overlapping between many objects. Experimental results show that the proposed model achieves a better performance both in effectiveness and real-time aspect.
[Key Words] Video information processing; Statistical background modeling; Object tracking; Detection
1引言
运动目标的检测与跟踪是视觉监控系统等应用领域的重要研究内容。随着视频信息智能化处理需求[1,2]的不断增加,如何从视频流中提取运动目标、并对目标进行实时跟踪越来越受到人们的关注。
减背景方法[3,4]是常用的运动目标检测方法。其基本思想是将视频流中当前一帧所有像素点与事先通过某种方法计算得到的背景图像中对应像素点相减并取绝对值,如果绝对值超过某个预先设定好的阀值,则认为当前帧中对应的像素点是运动目标的像素点;否则,就认为对应的像素点是背景像素点。相减运算的结果还提供了视频流中运动目标的位置、大小及形状等信息。但是该方法在应用过程中常会遇到如下的问题:
(1)背景获取:最简单的背景获取方法就是在视频场景没有运动目标的情况下直接将某一帧存储为背景图像,但在大多数的视频应用中,如交通监控和行人检测,这一要求很难得到满足,故需要一种能够在运动目标存在的视频流中实时获取背景图像的方法。
(2)背景扰动:背景中经常存在一些对象轻微的扰动,如树枝的摇动,扰动部分不应该看作是前景运动目标。
(3)光照变化:天气、光线等因素随着时间的变化也会影响运动目标的检测结果,这是必须要考虑的问题。
(4)背景更新:为了适应外界各种条件的不断变化,有必要对建立起来的背景模型进行实时更新。
以往的运动目标检测方法或者不能解决以上所有问题,或