視頻監(jiān)控中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和陰影消除-在線瀏覽
2024-08-17 16:10本頁(yè)面
【正文】 集設(shè)備實(shí)時(shí)從外界環(huán)境里獲取運(yùn)動(dòng)彩色圖像,其顏色種類多,不利于圖像處理,因此要把彩色圖轉(zhuǎn)換為灰度圖,其灰度值和RGB顏色對(duì)應(yīng)關(guān)系如下: 。(2)假設(shè)在時(shí)間間隔內(nèi), 成像傳感器獲取一個(gè)m幀序列的梯度圖像表示為: 。取中間幀，對(duì)；分別計(jì)算幀間不同位移量的中間幀的運(yùn)動(dòng)對(duì)象邊緣，即將和分別進(jìn)行三幀差分運(yùn)算，對(duì)得到的二值圖像進(jìn)行或操作，將五幀中相當(dāng)于中間幀的運(yùn)動(dòng)信息都集中在中間幀。填充目標(biāo)區(qū)域的孤立背景空缺,得到的結(jié)果為原始圖像的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)分割圖像。從圖2可以看到，本文的目標(biāo)檢測(cè)方法在外界環(huán)境條件不復(fù)雜的情況下，可以正確的檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，并且效果好于單一采用背景差分法或單一采用三幀差分法。（a）原始圖像 （b）背景差分法 （c）三幀差分法 （d）本文算法圖2 幾種常用算法實(shí)驗(yàn)效果的比較 Fig. 2 Experimental results and parison of mon algorithms3 陰影消除和去噪 陰影消除 視頻監(jiān)控中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)把目標(biāo)產(chǎn)生的陰影也包括在前景當(dāng)中，產(chǎn)生消弱檢測(cè)質(zhì)量的問(wèn)題，如一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的陰影會(huì)和相鄰的目標(biāo)的連接在一起，造成正確分割運(yùn)動(dòng)目標(biāo)個(gè)數(shù)的困難。會(huì)使后續(xù)步驟變得困難，正確率也會(huì)下降很大，所以必須消除陰影。目前，陰影消除的方法很多，在顏色空間中，可以用矢量來(lái)表征像素點(diǎn)，并以當(dāng)前圖像中的像素點(diǎn)矢量與對(duì)應(yīng)的背景點(diǎn)矢量相減得到能表征亮度和色彩的彩色模型，然后建立背景模型；在顏色空間中，利用色度、飽和度和亮度三要素可以建立背景模型，對(duì)陰影進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別.在顏色空間中，各分量的定義如下：參數(shù)表示色調(diào)（），即顏色本色，該參數(shù)用角度量表示，從到。 顏色是“原色”。陰影有個(gè)特性，當(dāng)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和陰影同時(shí)出現(xiàn)的時(shí)候，陰影和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的灰度相對(duì)于背景灰度的改變可能差不多，但是色度上陰影幾乎相對(duì)背景沒(méi)有改變。所以，可以利用色度信息區(qū)除陰影。采用下面的公式檢測(cè)運(yùn)動(dòng)區(qū)域里的陰影。其中，為運(yùn)動(dòng)區(qū)域的檢測(cè)結(jié)果，陰影點(diǎn)為,非陰影點(diǎn)為。圖3為一個(gè)路口監(jiān)控場(chǎng)景中，對(duì)汽車陰影的消除，對(duì)低亮度汽車和高亮度汽車的陰影消除的都達(dá)到了預(yù)期效果。我們可以采用經(jīng)驗(yàn)值作為結(jié)果元素參數(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)塊進(jìn)行膨脹，如圖4 所示：圖中有6個(gè)運(yùn)動(dòng)塊，在水平方向和豎直方向上將每個(gè)運(yùn)動(dòng)塊進(jìn)行膨脹動(dòng)塊進(jìn)行膨脹，膨脹參數(shù)是由經(jīng)驗(yàn)決定的一個(gè)距離，當(dāng)豎直方向上若2個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)塊之間距離，如目標(biāo)塊，則認(rèn)為它們屬于同一運(yùn)動(dòng)目標(biāo)塊，將其連通起來(lái)。圖4 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的分割Fig. 4 Segmentation of Moving Object 噪聲處理在消除陰影并進(jìn)行分割后，我們可以看到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)一般都是大塊的區(qū)域，而噪聲基本都是分散在圖像中的零散小塊，由于噪聲的無(wú)規(guī)律性，運(yùn)用一般方法去噪的效果不是很理想。運(yùn)動(dòng)區(qū)域的分布比較分散，能量不集中，但面積有限，對(duì)噪聲分布的影響很微弱。根據(jù)噪聲信號(hào)分析結(jié)果，在存在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的區(qū)域，由于物體運(yùn)動(dòng)的干擾，使該區(qū)域的灰度值的變化幅度加大，所以幀差對(duì)應(yīng)區(qū)域的值的方差正大，無(wú)運(yùn)動(dòng)區(qū)域只有噪聲，他的方差比運(yùn)動(dòng)區(qū)域的方差要小的多，圖像總體方差會(huì)落在兩者之間。由圖5可見(jiàn)，在光線變化比較大的情況下，特別容易產(chǎn)生噪聲，經(jīng)過(guò)噪聲消除，可以區(qū)分出
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