武汉理工大学
硕士学位论文
智能视频监控中运动目标检测技术研究
姓名：陈勇
申请学位级别：硕士
专业：通信与信息系统
指导教师：郭金旭
20071101
武汉理工大学硕十学位论文
第２章目标检测过程中的相关图像处理技术２．１彩色和灰度图像转换
由于人眼对于彩色图像细节的分辨能力与黑白图像相比要低得多，一般在进行图像处理之前先将彩色图像转换成灰度图像，这样在处理时只需对单通道的图像处理，可以提高运动目标检测与跟踪的速度。
根据Ｒ、Ｇ、Ｂ颜色分量和ＹｕＶ色彩系统中亮度信号Ｙ之间的关系可以计算出亮度Ｙ，它们之间的关系为１９１；
Ｙ一０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ（２．１）根据式（２．１）可以将彩色图像变换为灰度图像，图２．１给出了彩色图像转化成灰度图像的具体例子。
（ａ）三通道彩色图（ｂ）单通道狄度阔
图２－１彩色和灰度的转换
２．２灰度直方图
灰度直方图是数字图像处理中一个最简单、龉有力的工具，它描述了一幅图像的灰度级内容。数字图像的直方图是灰度值的离散函数，它表示数字图像中每一灰度与其出现概率问的统计关系。
对于一幅数字图像厂Ｇ，ｙ），其像素总数为Ⅳ，用‘表示第ｋ个灰度值对应的灰度，行。表示具有灰度‘的像素的个数。用横坐标表示像素的灰度级，纵坐标表示该灰度出现的频率（即像素的个数），则直方图可以定义为；
武汉理Ｔ大学硕士学位论文
Ｐ以）一等
式中，尸也）表示灰度‘出现的相对频数。图２－２中（ａ）给出了一幅原始灰度图像，（２．２）
（ｂ）给出了（ａ）的直方图形式。
（ａ）原始图像
（ｂ）直方图，图２．２数字图像及直方图
然而，仅用直方图不能够完整地描述出～幅图像。一幅图像对应一个直方图，而一个直方图却可以对应多幅图像，也就是说图像和直方图之间并非一一对应关系。图２－３给出了多幅不同的图像内容具有相同直方图的实例。
图２．３具有相同直方图的实例
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态地根据一定的邻域范围选择每点处的阙值，进行图像分割。
图２４不同阈值对阈值化结果的影响
２．４边缘检测
图像边缘往往是由图像中景物的物理特性发生变化而引起的，如物体的成像亮度（阴影等）、几何特性（方向和深度等）以及反射系数，它广泛存在于物体与背景之间、物体与物体之间和区域与区域之间【…。图像边缘和图像内容的物理特性之间存在着直接的联系，因此图像边缘包含了图像的大部分信息。在这里，边缘指的是图像灰度发生空间突变或者在梯度方向上发生突变的像素的集合。
图像边缘是图像的基本特征之一，它蕴涵了图像丰富的内在信息（如方向、阶跃性质与形状等），是计算机视觉、模式识别等的基础，广泛应用于图像分割、图像分类、图像配准和模式识别中。因此，边缘检测是图像处理的一个重要环节。然而，由于实际景物图像的边缘往往具有模糊性，加上噪声干扰的影响，而且边缘和噪声都属于高频信号，很难用频带做取舍，因此不容易检测到理想