1.一种基于多成分鲁棒PCA的运动目标检测方法,其特征在于,包括:S101、对待检测视频序列进行行列向量化,获得视频数据矩阵;
S102、根据所述视频数据矩阵,构建多成分鲁棒PCA模型;
S103、采用增广拉格朗日乘子法对所述多成分鲁棒PCA模型进行交替迭代优化和乘子更新;
S104、更新迭代次数,计算并判断当前次迭代是否收敛;
S105、若当前次迭代收敛,则根据当前次迭代结果计算得到背景矩阵、所检测得到的运动目标矩阵和背景中的动态变化矩阵,从而实现运动目标检测,否则返回执行步骤S103。
2.如权利要求1所述的基于多成分鲁棒PCA的运动目标检测方法,其特征在于,所述S101具体包括:m×n
对视频序列进行行列向量化,获得视频数据矩阵,其中,X∈R ,X表示视频数据矩阵,R表示视频帧,m为视频帧的像素数,n为视频帧数。
3.如权利要求2所述的基于多成分鲁棒PCA的运动目标检测方法,其特征在于,所述S102具体包括:根据所述视频数据矩阵,构建多成分鲁棒PCA模型,其中,所述多成分鲁棒PCA模型为:m×n
式 中,A∈R 为低 秩成 分,
m×n
为矩阵A的核范数,表示背景矩阵,E1、E2∈R 为稀疏成分,λ1、λ2为正则化参数,||E1||1为稀疏成分E1的1范数,表示运动目标矩阵, 为稀疏成分E2的F范数,表示背景中的动态变化矩阵, 表示E1、E2的相干性约束,γ表示相干性权重参数。
4.如权利要求3所述的基于多成分鲁棒PCA的运动目标检测方法,其特征在于,所述S103具体包括:S1031、构建所述多成分鲁棒PCA模型的增广拉格朗日函数为:m×n
式中,Y∈R 为拉格朗日乘子,β表示惩罚系数;
S1032、固定所述增广拉格朗日函数中的E1和E2,计算参数T=X-E1k-E2k-Yk/βk,对计算参数T进行skinny奇异值阈值收缩,从而求得本次迭代更新后的低秩成分Ak+1,其中,k为上次迭代次数,E1k表示上次迭代后E1的值,E2k表示上次迭代后E2的值,Yk表示上次迭代后拉格朗日乘子的值,βk表示上次迭代后惩罚系数的值;
S1033、固定所述增广拉格朗日函数中的 A 和 E2,计算参数对计算参数T进行阈值为 的软阈值收缩,从而求得本次迭代更新后的稀疏成分
S1034、固定所述增广拉格朗日函数中的A和E1,并进行求导后得到本次迭代更新后的稀疏成分S1035、更新拉格朗日乘子为 和惩罚参数βk+1=min(ρβk,βmax),其中,ρ为倍数因子,且ρ>1。
5.如权利要求4所述的基于多成分鲁棒PCA的运动目标检测方法,其特征在于,所述S104具体包括:S1041、更新迭代次数;
S1042、计算收敛性条件RelErr1和RelErr2,其中,RelErr2=||Yk+1-Yk||F/||X||F;
S1043、当RelErr1>ε1或RelErr2>ε2时,判定位当前次迭代收敛,否则判定为不收敛,其中,ε1、ε2表示第一阈值和第二阈值。
6.如权利要求5所述的基于多成分鲁棒PCA的运动目标检测方法,其特征在于,所述S105具体包括:S1051、若当前次迭代收敛,则输出当前次迭代更新后的低秩成分Ak+1、稀疏成分 和稀疏成分S1052、根据所述低秩成分Ak+1、稀疏成分 和稀疏成分 计算得到背景矩阵||A||*、运动目标矩阵||E1||1和背景中的动态变化矩阵 从而实现运动目标检测;
S1053、若当前次迭代不收敛,则返回执行步骤S103。