基于单高斯背景模型运动目标检测方法的改进

1、1182009，45（21）ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用理论科学研究基于单高斯背景模型运动目标检测方法的改进王小平，张丽杰，常佶WANGXiao-ping，ZHANGLi-jie，CHANGJi内蒙古工业大学信息工程学院机电控制重点实验室，呼和浩特010051CollegeofInformationEngineering，InnerMongoliaUniversityofTechnology，HuhhotKeyLabofMechanical&ElectricalControl，China010051，E-mail：xiaoping

2、_wangWANGXiao-ping，ZHANGLi-jie，CHANGJi.Improvedmethodofmovingobjectsdetectionbasedonsingle-gaussianAbstract：Inordertoovercomethedeficiencyofupdatingthebackgroundmodelandremovingtheshadowwhenthebackgroundsubtractionmethodisappliedtodetectmovingobjects，animprovedalgorithmbasedonthesingle-Gaussianbackg

3、roundmodelisproposed.Theexperimentalresultsindicatethatthealgorithmcanremovetheshadowandextractthemovingobjecteffectively，whichlaysasolidfoundationforthefollowingworksuchasbodyrecognization，behavioranalysisandsoon.Keywords：movingobjectsdetection；single-Gaussianbackgroundmodel；shadowremoving摘要：针对背景减除

4、法应用于运动目标检测中的背景模型更新和阴影消除问题，提出了一种改进的单高斯背景模型估计算法和快速的阴影消除方法。实验结果表明，算法在有效去除阴影的同时能够较好地提取运动目标，为后续的人体识别、行为分析等工作奠定了良好的基础。关键词：运动目标检测；单高斯背景模型；阴影去除文献标识码：A中图分类号：TP3091前言随着现代安防监控技术的发展，运动目标检测技术已逐渐很复杂的室外环境，由以下两个步骤组成。第一步，初始化背景图像。计算一段时间内视频序列图像（中每一像素的平均灰度值0及像素灰度的方差0，由fx，y）如式（1）所示。0和0组成具有高斯分布的初始背景图像B0，B0=0，0其中：1（x，）0y=

5、T1（x，）0y=T2T-1222商店、地铁站、飞机场等场合的智能视频监控系统应用于银行、中。背景减除法是目前运动分割中最常用的一种方法，能够提供最完全的特征数据1，其基本思想是用当前图像与建立好的背景模型相减，之后根据阈值判断是否有运动物。因此，在背景减除法的实际应用中，需要解决两个问题：一是采用什么样的模型来有效表示图像序列中的背景及其变化；二是怎样消除被判断为运动区域中的阴影。在对传统的单高斯背景模型建立和更新算法进行改进的基础上，建立背景模型，有效提取运动信息，并利用阴影区域内外图像的亮度特性去除阴影，消除阴影对后续分类识别等工作的影响。同时，基于三星SDZ30030X光学变焦镜头、大

6、恒DHVT140采集卡建立室内实验环境，并在VC+6.0开发环境中进行监控软件的开发与算法实验。（1）yf（x，i=0i（2）2）y-（x，yf（x，i=0iT-1（3）第二步，更新背景图像。若场景发生变化，则背景模型需响应这些变化。算法利用视频序列提供的实时信息对背景模型进行更新，如式（4）所示。其中，）表示t时刻的实时图像，F（txy（x，）：Bt-1y，）（）·（x，）·，）B（Bt-1y+F（txy=1-txy（4）2单高斯背景模型估计算法的改进与实现21单高斯背景模型估计算法的基本原理单高斯背景模型估计算法2适用于室内环境以及背景不是表示t-1时刻的背景图像，背景更新率是一个常数，用来反由于没有考虑运动目标对背景映当前图像对背景的更新速度。基金项目：内蒙古自然科学基金（theNaturalScienceFoundationofInnerMongoliaofChinaunderGrantNo.200711020808）。作者简