基于混合高斯模型的运动目标检测算法

    运动目标检测是计算机视觉领域中的一个重要内容,其检测效果将会对目标跟踪与识别造成一定的影响。

混合高斯背景模型

    在混合高斯模型中,对图像中每一个像素点建立K个高斯模型,对于时刻像素点X的概率密度函数如下所示。

 2 背景的选取

    首先,按权值和标准差的比值将每个像素点的K个高斯分布由大到小进行排序,则描述背景可能性越大的分布越靠前,描述背景可能性越小的分布越靠后。因此,选择前B个分布作为背景像素模型,如公式(3)所示。式中,H通常取最佳经验阈值0.75。

 3 参数的更新及前景目标的提取

    对获取的当前帧的各个像素值分别与已经存在K个高斯分布进行匹配,如果满足(4)式,则该像素值与高斯分布匹配成功,则对于第一个相匹配的高斯分布的参数进行更新,如下公式(5)、(6)、(7)和(8),对于不匹配的K-1个高斯分布的权值衰减处理,如公式(9)所示。如果不满足(4)式,则匹配不成功。

    其中,\alpha为学习率,是决定着背景更新速度的重要参数,\alpha越小,则更新的速度越慢,反之,则越快。

    \rho为权值更新率。如果获取的当前帧的像素点与K个高斯分布都匹配不成功,则用一个新的高斯分布代替权值最小的高斯分布,新的高斯分布以当前的像素值为均值,并且初始化一个较大的方差和一个较低的权值。 当前帧的像素值与B个高斯模型都不匹配,则判定该像素点为前景点,否则为背景点。

   

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