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专利号: 2018112597609
申请人: 天津理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.针对相机移动的运动目标检测算法,其特征在于:它包括以下步骤,S1,获取视频信息,以视频第一帧图像数据为基础,建立初始混合高斯背景模型;

S2,相邻两帧图像之间采用金字塔光流跟踪算法,获取相邻两帧图像中运动目标的光流特征点,采用RANSAC算法筛选出目标点,根据筛选结果计算相邻两帧图像之间的单应矩阵;

S3,使用步骤S2中得到的单应矩阵,对步骤S1中的初始混合高斯背景模型作透视变换,得到最终混合高斯背景模型;

S4,待检测图像以像素点为处理单位,使用步骤S3中的混合高斯背景模型判断该像素点是否为前景像素点,如果是前景像素点,则该像素点周围8邻域的像素点也采用混合高斯背景模型进行相同的判断,若该像素点周围8邻域的像素点均为前景像素点,则最终判断该像素点为前景点,否则为背景点;

S5、更新步骤S4中判断为背景点的像素值,获取实时匹配的混合高斯背景模型,转到步骤S2,实现实时运动目标检测;

所述步骤S5,Age(X)表明图像视场中像素X存在的时间,Age(X)越大,像素X存在的时间越久;

步骤S5中背景模型参数更新公式如下:

ρ=α/ωi,t

ρ'=ρ/Age(Xt)

μi,t=(1‑ρ')μi,t‑1+ρ'Xt

其中,μi,t, 分别表示背景模型在t时刻的均值和方差,Xt表示t时刻的像素值,ρ传统背景模型更新速率,ρ′是改进后模型的更新速率,α是学习率,ωi,t是第i个高斯模型的权重。

2.如权利要求1所述的针对相机移动的运动目标检测算法,其特征在于:所述步骤S1中以视频第一帧图像数据初始化混合高斯背景模型的均值和方差,建立初始混合高斯背景模型。

3.如权利要求1所述的针对相机移动的运动目标检测算法,其特征在于:步骤S2中将图像分成大小相等的mⅹn的图像块,m、n为正整数,取每个图像块的中心点为跟踪点,采用金字塔光流跟踪算法,计算相邻两帧图像的光流金字塔,根据两帧图像之间的光流来计算需要跟踪的点的目标点,得到相邻两帧图像之间的匹配点对,采用RANSAC算法从匹配点对中筛选出目标点,并根据筛选后得到的匹配点对计算相邻两帧图像之间的单应矩阵。

4.如权利要求3所述的针对相机移动的运动目标检测算法,其特征在于:所述图像分成大小相等的16ⅹ12的图像块,单应矩阵为3ⅹ3矩阵。

5.如权利要求1所述的针对相机移动的运动目标检测算法,其特征在于:所述步骤S4的具体步骤如下:

1)初始化邻域半径r,令r=1;

2)对图像中每个像素点的高斯模型分别按照ωi,t/σi,t从大到小进行排序,并选取当前像素点前M个高斯模型来描述背景,M满足如下公式:

3)将待检测像素点X与其前M个高斯模型进行匹配校验,如果存在某个高斯模型与X匹配成功,则认为X为背景点;否则,X标记为待定点;

4)将待定点X与邻域半径r=1的范围内像素点的高斯模型匹配校验, 如果存在某个高斯模型与X匹配成功,则认为X为背景点;否则,认为X为前景点。