基於背景建模的紅外運動目標檢測(一)

2021-08-22 10:15:07 字數 1050 閱讀 4720

基於背景建模的運動目標檢測,其原理主要依賴演算法所建立的接近理想背景的模型。

假想一下,如果眼前有一面白牆,突然有個具備一定尺寸的物體闖入視野,假設觀察者方位(對應相機擺放位置和視角)固定不動,那麼前後場景直接相減得到的差異就是運動目標了。

然而在現實狀況下,我們不可能有那麼一面理想的白牆。複雜場景:比如你在開始觀測的時刻,視野裡已經有很多運動的目標,或者你的場景有細瑣樹葉在飄動。因此,直接把前一幀作為當前幀背景的幀間做差法,得到的效果很差。

影象處理界有背景建模的方法,各種演算法無論原理,都是在模擬形成那面白牆。因為各種方法都比較成熟,後來人儘管當工具呼叫。

背景建模以後,運動目標的提取轉為當前幀減去背景幀的問題。

所以,背景建模適用的場景:相機固定情況下,目標具有一定面積的場景。為什麼說目標需要具備一定面積呢?考慮到背景建模有時候就是乙個概率事件,過小的目標完全有可能淹沒在干擾背景裡。

背景建模在最理想的情況下,能夠通過背景差獲得當前新入視野的物體:這些引起場景變化的物體可以是:

如何在這些干擾因素中準確提取運動目標,就是我們需要研究的課題。

在影象處理中,經常會提到分割這個詞語。個人理解是,將感興趣的區域,從複雜的資料中提取,就是分割。

在運動目標識別中,運動目標就是被分割出來的物件。

經常用二值圖作為分割的導引,為什麼呢?

將一幅複雜的,變成了非黑即白的兩類,直接提取0或者1所對應的區域,我們就能得到roi(region of interest)。

剛才已經提到,背景差直接得到的是一堆離散點:雜訊的分布似乎更加隨機;目標就是分布密集的點。所以目標是否可以理解為:分布概率比較高的區域?

這張離散圖具備怎樣的性質呢?

具備影象基礎的基本都會接觸形態學操作,這裡不做贅述。最常見的有膨脹和腐蝕,其他的諸如開閉操作、頂帽禮帽操作,都是在這兩個基礎上覆合呼叫的結果。

對於上圖,我們可以採取這樣的操作:通過很小的核腐蝕,去除分布離散的那些孤立點;通過膨脹操作,將目標非連線區域連線,這樣子能降低乙個目標被多處標記的可能。

ok,今天就這樣了。

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