背景差分法[编辑]

      背景差分法是采用图像序列中的当前帧和背景参考模型比较来检测运动物体的一种方法,其性能依赖于所使用的背景建模技术。

背景差分法

     在基于背景差分方法的运动目标检测中，背景图像的建模和模拟的准确程度，直接影响到检测的效果。不论任何运动目标检测算法，都要尽可能的满足任何图像场景的处理要求，但是由于场景的复杂性、不可预知性、以及各种环境干扰和噪声的存在，如光照的突然变化、实际背景图像中有些物体的波动、摄像机的抖动、运动物体进出场景对原场景的影响等，使得背景的建模和模拟变得比较困难。

      背景差分法检测运动目标速度快，检测准确，易于实现，其关键是背景图像的获取。在实际应用中，静止背景是不易直接获得的，同时，由于背景图像的动态变化，需要通过视频序列的帧间信息来估计和恢复背景，即背景重建，所以要选择性的更新背景。

常用的背景建模方法

     （1）中值法背景建模：顾名思义，就是在一段时间内，取连续N帧图像序列，把这N帧图像序列中对应位置的像素点灰度值按从小到大排列，然后取中间值作为背景图像中对应像素点的灰度值；

      (2)均值法背景建模：均值法建模算法非常简单，就是对一些连续帧取像素平均值。这种算法速度很快，但对环境光照变化和一些动态背景变化比较敏感。其基本思想是，在视频图像中取连续N帧，计算这N帧图像像素灰度值的平均值来作为背景图像的像素灰度值；

      (3)卡尔曼滤波器模型：该算法把背景认为是一种稳态的系统，把前景图像认为是一种噪声，用基于Kalman滤波理论的时域递归低通滤波来预测变化缓慢的背景图像，这样既可以不断地用前景图像更新背景，又可以维持背景的稳定性消除噪声的干扰；

      (4)多高斯分布模型：将背景图像的每一个像素点按多个高斯分布的叠加来建模，每种高斯分布可以表示一种背景场景，这样的话，多个高斯模型混合使用就可以模拟出复杂场景中的多模态情形。

    （5）高级背景模型：得到每个像素或一组像素的时间序列模型。这种模型能很好的处理时间起伏，缺点是需要消耗大量的内存。

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