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1、Application&projectofvideotechnologies文章编号:1002-8692(2006)05-0091-03视频交通监控系统中背景提取算法·论文·郭永涛,宋焕生,贺昱曜(长安大学信息工程学院,陕西西安710064)【摘要】介绍了几种常用的背景提取算法,提出一种新的算法,其通过平均法得到一个初始背景,计算当前帧图像与初始背景图像的差,以该判断差值的大小来决定是否累积当前帧图像的灰度值,计数后再通过算数平均法得到背景图像。实验表明,该算法得到的背景效果良好,适用于视频交通系统。【关键词
2、】视频监控;背景减法;背景提取【中图分类号】TP391.41【文献标识码】BAlgorithmsforBackgroundExtractioninVideoTrafficMonitoringSystemGUOYong-tao,SONGHuan-sheng,HEYu-yao(SchoolofInformationEngineering,Chang′anUniversity,Xi′an710064,China)【Abstract】Thispaperintroducessomealgorithmsforbackgr
3、oundextractionincommon,andpresentsanewalgorithmforback-groundextraction.Thisalgorithmgetsaninitialbackgroundbyaveraging,accumulatesthedifferenceofpresentpictureandinitialbackground,judgesthemagnitudeofdifferencetodeterminewhethertoaccumulatethegreylevelvalu
4、eofthepresentpicture,andthengetsthebackgroundbyaveragingaftercalculation.Theexperimentshowsthatthealgorithmcanextractbackgroundef-fectively,whichissuitableforvideotrafficmonitoringsystem.【Keywords】videosurveillance;backgroundsubtraction;backgroundextraction
5、1引言用于生成背景图像的方法主要有以下几种。2.1多帧图像平均法基于视频的交通监控系统是图像处理技术在ITS由于道路上车辆的多样性,有的车辆亮度值比路面(IntelligentTransportationSystem)中一项重要应用。它是亮度值高,有的车辆亮度值比路面亮度值低,所以,从统将摄像机固定安放在路边或道路上方,获得相对稳定的计学角度看,由车辆经过而引起的变化长时间内可忽略。远距离交通场景图像,应用图像处理技术进行车辆检测、多帧图像平均法是将运动的车辆看作为噪声,用累车辆跟踪、交通流参数检测等。视频交
6、通监控中的车辆检加平均的方法消除噪声,利用车辆运行一段时间的序列测和跟踪属于整个交通监控系统中的最底层,需在视频图像进行平均而得到道路背景图像。其表达式为序列图像中实时地发现并提取车辆,再不断跟踪它们,为N进一步的交通信息分析提供依据。Background!x,y"=1#imagei!x,y"(1)[1]Ni=1运动目标车辆检测常用方法有光流法、相邻帧差的式中:Background!x,y"表示背景图像,image!x,y"表示帧间差分法[2]、基于背景图像与当前帧差的背景减法[3,4]。光i第i帧序列图像,
7、N表示平均的帧数(即表示时间)。流法的优点是能检测独立运动对象,不需预先知道交通但是,在实际应用中,一段短时间内路面上某点场景的任何信息,但该算法计算复杂,难以实现实时检测;!x,y"不可能既有亮度高的车辆,又有亮度低的车辆经帧间差分法不受背景图像的限制和影响,算法只对运动过,而是某些地方有亮度高的车辆,或者亮度低的车辆经变化区域敏感,进行目标检测,但不能完整地分割运动对过,而通过平均法得到的背景就会出现亮暗分布不均匀象,当场景中运动目标没有显著运动时,往往会在目标检的状态。该算法得到的背景图像受车流量的影响
8、变化较测时留下大面积本应属于目标而却未被检测到的区域;大,随着平均帧数的增加,噪声消除的效果会有所改善。背景减法是一种有效的车辆检测算法,速度快,检测准2.2统计直方图法确,实现最简单,但静止的背景图像不能直接获得,其关考虑到路面上同一点被相同亮度的车辆一直覆盖的键是如何在有车辆运行的情况下获取良好的背景图像。可能性很小,从而可统计一段时间内各个像素点上不同2几种常用背景提取算法的分析比较亮度值出现
