论文研究-基于对称差分和背景减的运动目标检测.pdf
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C omputer Engineering and Applications 计算机工程与应用
2014，50（13）
基于对称差分和背景减的运动目标检测
邱光能，全惠敏
QIU Guangneng, QUAN Huimin
湖南大学 电气与信息工程学院，长沙 410082
Coll ege of E lectrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China
QIU Guangneng, QUAN Huimin. Moving object detection algorithm based on symmetrical-differencing and back-
ground subtraction. Computer E ngineering and Applications, 2014, 50（13）：158-162.
Abstract：An algo rithm for moving object detection with a static background is prop osed by analyzing characteristic of
movement objects in video. The algorithm uses impro ved time-ave raged method to initialize background, it can obtain
reliable background in the condition of having moving objects . During backgro und updating, the paper comb ines background
subtraction method a nd multi-symmetrical-differencing. Experimental results show that the p roposed algorithm is quick,
robust, adapti ve to illumination changes and it impro ves the effect of moving obje ct detection.
Key words：moving object dete ction; adaptive background; multi-symmetrical- differe ncing; sudden illumination changes
摘 要：通过对视频运动对象特点的分析，提出一种针对静态场景的运动目标检测算法。该算法采用一种改进的时
间平均法初始化背景，在有目标的情况下也能构建出可靠的背景，并融合背景减法和多重对称差分法对背景进行自
适应更新。实验结果证明，该算法计算简单，对光线变化具有适应性，能够完整地提取运动目标，改善了运动目标的
检测效果，具有一定的鲁棒性。
关键词：运动目标检测；自适应背景；多重对称差分；光线突变
文献标志码：A 中图分类号：TP391 doi：10.3778/j.issn.1002-8331.1207-0111
1 引言
智能视频监控是图像处理和计算机视觉领域的研究
热点，具有十分广泛的应用领域，如交通场景中车辆和
行人情况的监控，超市和银行等公共场所的监控。智能
视频监控主要包括运动目标检测、目标分类、目标跟踪
和行为理解四部分。其中运动目标检测是智能视频监
控系统的关键部分，是目标跟踪和行为理解的基础。
常用的运动目标检测法有光流法、帧差法和背景减
法。基于光流法的运动检测由于孔径及遮挡问题计算
复杂耗时，其实时处理比较困难。
帧间差分法通过序列图像中相邻两帧图像相减并
且阈值化来提取运动目标区域，算法简单，速度快，易于
硬件实现，对光线的变化不是非常敏感。相邻两帧差分
法依赖于运动目标的运动速度，速度过快或过慢都无法
检测出完整的运动目标。
背景减法是先构建一个背景图像，然后利用当前图
像与背景图像相减得到差分图像，通过阈值分割来提取
目标。常用的背景建模算法有：时间平均法、W4 方法、
码本方法、核密度估计法、混合高斯模型法等
[1]
。时间平
均法计算简单，但是当运动目标数量比较密集的情况
下，容易将目标误检为背景。文献[2]利用改进的 W4 方
法进行背景建模，取得了良好的检测效果。文献[3]提
出了一种改进的码本方法，可以处理背景运动和光照变
化，具有背景训练不受限制、速度快等特点。文献[4]利
基金项目：国家自然科学基金（No.60835004）。
作者简介：邱光能（1988—），男，硕士研究生，主要研究领域为数字图像处理，模式识别与人工智能；全惠敏（1971—），女，博士，副
教授，研究方向为数字信号处理及应用，现代网络与通信技术。 E-mail：geneil@sina.com
收稿日期：2012-07-12 修回日期：2012-09-21 文章编号：1002-8331（2014）13-015 8-05
CNKI 网络优先出版：2012 -10-11, h ttp://www.cnki.net/kcms/detail/11.2127.TP.20121011.1015.010.html
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