基于SILTP纹理信息的运动目标检测算法.pdf

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1、第４１卷第４期计算机科学Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．４２０１４年４月ＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅＡｐｒ２０１４基于ＳＩＬＴＰ纹理信息的运动目标检测算法杨国亮周丹张进辉（江西理工大学电气工程与自动化学院赣州３４１０００）摘要精确的运动目标检测是许多视频分析技术的前提。提出了一种基于背景减除的运动目标检测算法，该算法利用尺度不变三值模式（ＳＩＬＴＰ）进行纹理特征变换，并对视频序列的第一帧进行快速的背景模型初始化。对于背景模型的建立，直接采用ＳＩＬＴＰ纹理特征值，而不是计算其像素分布。最后结合像素的空间信息，采用随机替代的策略来更新背景模型。在ｗａｌｌｆｌｏｗｅｒ测

2、试集上的测试结果表明，与其他算法相比，该算法在满足实时性的基础上具有很好的检测效果，特别是在阴影的去除及光照的突变上有很好的鲁棒性。关键词运动目标检测，背景减除，尺度不变三值模式，纹理，背景模型中图法分类号ＴＰ３９１．４１文献标识码ＡＭｏｖｉｎｇＯｂｊｅｃｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎＡｌｇｏｒｉｔｈｍＵｓｉｎｇＳＩＬＴＰＴｅｘｔｕｒｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＹＡＮＧＧｕｏ－ｌｉａｎｇＺＨＯＵＤａｎＺＨＡＮＧＪｉｎ－ｈｕｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＪｉａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎ

3、ｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇａｎｚｈｏｕ３４１０００，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｃｃｕｒａｔｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｖｉｎｇｏｂｊｅｃｔｉｓｔｈｅｐｒｅ－ｓｔｅｐｏｆｍａｎｙｖｉｄｅｏａｎａｌｙｓｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｕｔｆｏｒ－ｗａｒｄａｍｏｖｉｎｇｏｂｊｅｃｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｔｒａｎｓｆｏｒｍｓｔｅｘｔｕｒｅｆｅａｔｕｒｅｕｓｉｎｇａｓｃａｌｅｖａｒｉａｎｔｌｏｃａｌｔｅｒｎａｒｙｐａｔｔｅｒｎｏｐｅｒａｔｉｏｎ（ＳＩＬＴＰ）

4、，ａｎｄｉｎｉｔｉａｌｉｚｅｓｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｍｏｄｅｌｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｃｏｍｐｏｓｅｄｔｅｘ－ｔｕｒｅｖａｌｕｅｄｉｒｅｃｔｌｙｆｏｒｔｈｅｆｉｒｓｔｆｒａｍｅｏｆｖｉｄｅｏｓｅｑｕｅｎｃｅｓ，ｒａｔｈｅｒｔｈａｎｃｏｍｐｕｔｉｎｇｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｆｉｎａｌｌｙｕｐｄａｔｅｓｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｍｏｄｅｌｃｏｍｂｉｎｉｎｇｒａｎｄｏｍｌｙｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｓｔｒａｔｅｇｙｗｉｔｈｓｐａｃｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｉｘｅｌｓ．Ｔｈｅｔｅｓｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｎｔｈｅｗａｌｌｆｌｏｗｅｒｄａｔａｓｅｔｓ

5、ｈｏｗｔｈａｔｔｈｉｓａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓｂｅｔｔｅｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｏｔｈｅｒｏｎｅｓ，ｎｏｔｏｎｌｙｓａ－ｔｉｓｆｉｅｓｆｏｒｒｅａｌ－ｔｉｍｅ，ｂｕｔａｌｓｏｈａｓａｓｔｒｏｎｇｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｉｎｓｈａｄｏｗｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎｖａｒｉａｔｉｏｎ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＭｏｖｉｎｇｏｂｊｅｃｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ，Ｓｃａｌｅｉｎｖａｒｉａｎｔｌｏｃａｌｐａｔｔｅｒｎ（ＳＩＬＴＰ），Ｔｅｘｔｕｒｅ，Ｂａｃｋ－ｇｒｏｕｎｄｍｏｄ

6、ｅｌ机适应性，在室外环境效果不是很好。对此，ＳｔａｕｆｆｅｒＣ等人１引言根据在室外环境下每个像素点的动态分布为多峰的（Ｍｕｌｔｉ－［３］，该方法随着计算机视觉、人工智能和图像处理等研究领域的火ｍｏｄａｌ），提出了混合高斯模型（ＭＯＧ）的建模方法热发展，目标检测技术作为其基本处理部分，已经成为一个非能够较好地适应多峰场景及光照的变化，成为比较经典的背常活跃的研究方向，也是实现目标行为理解及更高一级任务景建模方法之一。混合高斯虽然解决了光照渐变、背景运动等问题，但是对于背景快速变化及缓慢运动的目标会存在漏的基础，实现运动目标的准确快速检测具有重要的实际意义

7、［１］检及误检。因此，ＥｌｇａｍｍａｌＡ等人提出一种非参数的核密度和应用价值。常用的方法有光流法、帧差法和背景减除法［４］，该方法不假设数据服从何种分布，直接根估计（ＫＤＥ）方法等３种：光流法计算复杂，抗噪性能差，一般不满足全帧视频据数据来推测分布，该方法的最大优点是对更新速率不敏感。流的实时性；帧差法实时性好，但是检测目标位置不精确，不然而，以上方法大部分是对单个像素在时间域上的统计能提取出较完整的运动目标，对物体运动速度的要求比较高；建模，忽略了邻域像素间的空间分布相关性，导致了背景模型背景减除法相对于光流法和帧差法具有运算速度快、定位准不能准确地

8、刻画运动物体的本质属性。近年来，局部二值模确等特点，但是受场景光照变化、背景扰动等因素的影响较