基于HSV颜色空间的运动目标检测方法
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寻找不规则物体中心的方法介绍寻找不规则物体中心的问题是在计算机视觉和图像处理领域中的一个重要问题。
不规则物体通常指非几何形状的物体,如动物、植物等。
找到不规则物体的中心可以有助于进行物体识别、目标跟踪、形状分析等应用。
本文将介绍一些常见的方法和技术来解决这一问题。
方法一:基于颜色特征的中心点检测如果不规则物体具有明显的颜色特征,可以通过颜色的分布和密度来推测中心点的位置。
以下是一种基于颜色特征的中心点检测方法:1.预处理:将图像转换为HSV(色相、饱和度、明度)颜色空间,以便更好地提取颜色特征。
2.颜色分割:使用阈值分割或其他颜色分割方法,将感兴趣的颜色区域提取出来。
3.去除噪声:对颜色区域进行腐蚀和膨胀等形态学操作,去除杂质和噪声。
4.中心点计算:计算颜色区域的质心位置作为中心点的估计。
方法二:基于形状特征的中心点检测除了颜色特征,不规则物体的形状特征也可以用来推测中心点的位置。
以下是一种基于形状特征的中心点检测方法:1.边缘检测:使用边缘检测算法(如Canny算法)检测不规则物体的边缘。
2.轮廓提取:通过边缘检测得到的边缘图像,提取不规则物体的轮廓。
3.质心计算:计算不规则物体轮廓的质心位置作为中心点的估计。
方法三:基于机器学习的中心点检测除了基于颜色和形状特征的方法,还可以使用机器学习算法来训练模型以预测不规则物体的中心点位置。
以下是一种基于机器学习的中心点检测方法:1.数据收集:收集一组带有标注中心点位置的不规则物体图像作为训练数据。
2.特征提取:对训练数据进行特征提取,可以使用颜色和形状特征等。
3.模型训练:使用机器学习算法(如支持向量机、随机森林等)训练一个回归模型来预测中心点的位置。
4.中心点预测:对新的不规则物体图像进行特征提取,并使用训练好的模型来预测中心点的位置。
方法四:深度学习方法近年来,深度学习方法在计算机视觉领域取得了很大的成功。
也可以使用深度学习模型来解决不规则物体中心点检测问题。
篮球的hsv阈值HSV阈值在篮球图像处理中起着重要作用,它可以帮助我们提取出图像中的篮球部分,从而进行后续的分析和处理。
HSV阈值是基于颜色空间的阈值处理方法,通过设定一定的阈值范围,将图像中的像素按照颜色进行分类,从而实现目标对象的提取。
HSV是指色调(Hue)、饱和度(Saturation)和明度(Value),是一种基于人类视觉感知的颜色空间模型。
在HSV空间中,色调表示颜色的种类,饱和度表示颜色的纯度,明度表示颜色的亮度。
相比于RGB颜色空间,HSV颜色空间更符合人类对颜色的感知,因此在图像处理中更为常用。
在篮球图像处理中,我们可以利用HSV阈值来提取出篮球的颜色信息。
首先,我们需要将原始图像转换到HSV空间。
然后,设定合适的HSV阈值范围,将图像中符合条件的像素标记为白色,其余的像素标记为黑色。
通过这样的处理,我们就可以得到一个二值图像,其中白色代表篮球的颜色。
确定HSV阈值的关键在于选择合适的范围。
一般来说,篮球的颜色在HSV空间中的色调值约为30到60之间,饱和度和明度的范围可以根据实际情况进行调整。
如果阈值范围设定不当,可能会导致目标对象提取不准确或者提取出其他干扰物体。
除了确定HSV阈值范围外,还可以进行一些图像处理的后续操作,以进一步提取出篮球的特征。
例如,可以利用形态学操作对二值图像进行腐蚀和膨胀,去除噪点或者连接断裂的部分。
还可以利用轮廓检测的方法找到篮球的边界,进一步提取篮球的形状信息。
在实际应用中,我们可以将HSV阈值与其他图像处理方法相结合,以实现更精确的篮球图像处理。
例如,可以利用图像分割算法将篮球与背景进行分离,然后针对篮球部分进行HSV阈值处理。
还可以将篮球的位置信息与运动轨迹进行分析,实现篮球比赛的统计和分析功能。
HSV阈值在篮球图像处理中具有重要的作用,可以帮助我们提取出篮球的颜色信息,从而实现对篮球图像的分析和处理。
通过合理选择HSV阈值范围,并结合其他图像处理方法,我们可以实现对篮球的精确提取和进一步分析。
一种基于颜色和纹理的显著性目标检测算法丁祖萍;刘坤;王成【摘要】Visual saliency detection has very important applications in many aspects such as image segmentation, adap-tive compression and object recognition. This paper presents a saliency detection algorithm based on HSV color, texture and spatial position. By this method, the image is divided into small pieces in order to get the local information of the image, and color saliency map is computed in combination with theimages’color uniqueness and spatial distribution to compute color saliency map. At the same time, the paper uses Gabor filters at different scales and directions to get the tex-ture feature vector, and then calculates the difference of texture feature vectors to get the texture saliency map. Finally, the combination of the two gets a final saliency map. The experimental results show that this method can get satisfactory results in terms of detection and noise immunity, etc.%视觉显著性检测是很多计算机视觉任务的重要步骤,在图像分割、自适应压缩和识别物体方面都有很重要的应用。
篮球的hsv阈值在计算机视觉领域,HSV(Hue, Saturation, Value)是一种常用的颜色空间,它被广泛用于图像处理和模式识别任务。
篮球的HSV阈值通常用于在图像中快速定位和识别篮球。
HSV阈值是一种基于颜色特征的阈值,它可以根据颜色的色调(Hue)、饱和度(Saturation)和亮度(Value)来区分不同的颜色和对象。
在篮球识别任务中,可以通过设置HSV阈值来限制搜索范围,从而提高算法的效率和准确性。
为了确定篮球的HSV阈值,需要进行一些实验和调整。
通常,可以使用以下步骤来确定篮球的HSV阈值:1.收集数据:收集一组包含篮球和背景的图像,并记录下篮球的颜色特征。
2.确定色调阈值:在HSV颜色空间中,色调是一个重要的颜色特征。
通过观察图像中的篮球颜色,可以确定一个合适的色调阈值范围。
例如,如果篮球的颜色主要为红色,则色调阈值可以设置为0到100之间的某个范围。
3.确定饱和度阈值:饱和度表示颜色的鲜艳程度。
通过对图像中篮球和背景的饱和度进行比较和分析,可以确定一个合适的饱和度阈值范围。
例如,如果篮球的饱和度较高,可以将饱和度阈值设置为0到100之间的某个较高值。
4.确定亮度阈值:亮度表示颜色的明暗程度。
通过对图像中篮球和背景的亮度进行比较和分析,可以确定一个合适的亮度阈值范围。
例如,如果篮球的亮度较高,可以将亮度阈值设置为0到100之间的某个较高值。
5.调整阈值:通过实验和调整,可以逐步优化色调、饱和度和亮度阈值,以提高篮球识别的准确性和鲁棒性。
具体的调整方法可以根据实际需求和实验结果来确定。
需要注意的是,HSV阈值的选择受到多种因素的影响,例如光照条件、摄像机的设置、篮球的颜色和材质等。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行调整和优化。
此外,除了HSV阈值方法外,还有其他一些基于颜色特征的篮球识别方法,例如使用色彩直方图或边缘检测算法等。
这些方法也可以根据具体需求进行选择和应用。
一种基于HSV颜色空间的皮肤毛孔检测算法皮肤毛孔检测是一种应用广泛的图像处理技术,可以用于皮肤美容、皮肤疾病的诊断以及化妆品评估等方面。
本文将介绍一种基于HSV(色相、饱和度、亮度)颜色空间的皮肤毛孔检测算法。
HSV颜色空间是一种用于描述颜色的模型,由色相、饱和度和亮度三个参数组成,相比于RGB颜色空间,HSV颜色空间更方便进行颜色分析和处理。
首先,将图像从RGB颜色空间转换到HSV颜色空间。
转换的公式为:H = atan2(sqrt(3)*(G-B), 2*R-G-B)S = 1 - (3 / (R+G+B)) * min(R, G, B)V=(1/3)*(R+G+B)其中,H表示色相,S表示饱和度,V表示亮度。
图像中的每个像素都可以表示为一个HSV颜色向量。
接下来,根据皮肤颜色的特征来检测毛孔。
皮肤的颜色范围一般位于HSV颜色空间中的一个特定区域内。
根据实际观察,可以设置一组阈值来定义皮肤颜色的范围,比如色相在5~30之间,饱和度在40%以上,亮度在50%以上。
然后,通过遍历图像的每个像素,将像素的HSV颜色向量与定义的皮肤颜色范围进行比较。
如果像素的HSV颜色向量落在皮肤颜色范围内,那么该像素属于皮肤区域,否则属于非皮肤区域。
接下来,通过分析皮肤区域的亮度信息来检测毛孔。
毛孔通常比周围皮肤区域更暗,因此可以根据亮度来检测毛孔。
可以设置一个亮度阈值来判断像素是否属于毛孔区域。
最后,通过将检测到的毛孔区域标记在原始图像上,可视化地显示毛孔位置。
需要注意的是,HSV颜色空间的皮肤毛孔检测算法是一种基本方法,可能存在一定的误检率和漏检率。
为了提高检测准确性,可以结合其他特征和算法,比如纹理特征、形态学操作和机器学习方法等。
综上所述,基于HSV颜色空间的皮肤毛孔检测算法是一种简单且有效的方法,可以通过分析皮肤颜色和亮度信息来检测毛孔。
这种方法具有一定的局限性,但可以通过结合其他技术来提高检测准确性。
人工智能及识别技术本栏目责任编辑:李桂瑾电脑知识与技术1引言基于内容的图象检索技术是90年代以来新兴的一项图像检索技术,它融合了图像理解、模式识别、计算机视觉等技术,将图像的视觉特征作为特征向量进行提取,然后将示例图像的特征向量与系统中存储图片的特征向量进行相似度比较,按相似度大小排列返回给用户。
基于内容的图象检索技术按照不同的特征向量提取可分为基于颜色的、基于纹理的和基于形状的图象检索。
颜色特征是图像检索中所使用的最直观的视觉特征,它对图像本身的尺寸、方向、视角的依赖性较小,具有较高的稳健性。
因此基于颜色的图象检索技术是基于内容的图像检索技最常用最基本的方法。
而选取什么样的颜色空间对检索结果影响非常大。
2颜色空间颜色是图像内容的最基本的元素,选择一个符合人眼视觉特性的颜色空间对于利用颜色特征进行图像检索至关重要。
2.1RGB颜色空间在目前提出的多种颜色空间中,RGB颜色空间是实际应用中最多的一种。
RGB颜色空间分三个通道:红(Red)、绿(Green)和蓝(Blue),分别反映了颜色在某个通道上的亮度值。
对图像而言,其颜色的表现也是通过RGB三个色彩分量组合而成的。
RGB颜色空间的缺点在于,一是改变一个颜色时,三个通道上的颜色全部需要修改;二是它不是一个均匀颜色空间,颜色空间上的距离,并不能代表人眼视觉上的颜色相似性。
2.2HSV颜色空间据研究表明,人眼对颜色的感知是三维的,找到符合人眼视觉特征的模型是利用颜色特征进行图像检索的关键。
最早也是最简单的颜色表示法是利用红绿蓝三原色相加的原理,用RGB值表示颜色。
这种表示法虽然简单但是没有直感,也就是说,给定某一RGB值,人们无法感知所对应的颜色。
在许多实用系统中,大量应用的是HSV[8]空间,这个空间是由色度(Hue),饱和度(Satu-ration),亮度(Value)三个分量组成,与人的视觉特性比较接近,其中亮度(V)表示颜色的明暗程度,主要受光源强弱影响,色度(H)表示不同颜色,而饱和度(S)表示颜色的深浅。
交通灯识别处理函数,基于hsv色彩空间判断-回复“交通灯识别处理函数,基于hsv色彩空间判断”交通信号灯在道路交通中起到了至关重要的作用,它们为驾驶者提供了必要的指引,并保证了道路交通的安全性。
然而,在自动驾驶技术发展的今天,交通灯识别变得尤为重要,因为让车辆能够准确地识别和理解交通信号灯,可以为提供更安全、高效的道路交通服务。
在交通灯的识别处理中,一种常见的方法是使用HSV色彩空间判断。
HSV (即色相、饱和度、明度)是一种颜色模型,常用于计算机视觉领域。
HSV 模型将颜色分为色相、饱和度和明度三个维度,不仅能够更好地描述颜色,还对于光照条件变化相对稳定。
HSV颜色空间模型将颜色分为色相、饱和度和明度三个维度,其中色相表示颜色的种类,饱和度表示颜色的纯度,明度表示颜色的明暗程度。
HSV 模型的一个重要优势在于,它能够提供对颜色的鲁棒性,无论光照条件如何变化,都能够更好地保持颜色的一致性。
在交通灯识别处理函数中,首先需要将输入的图像转换到HSV色彩空间。
可以使用常用的图像处理库,如OpenCV,在编程中实现此功能。
将图像转换为HSV色彩空间后,我们可以通过在色相、饱和度和明度三个维度中设定合适的阈值来筛选出交通信号灯区域的像素。
对于红绿灯识别,我们可以使用红色和绿色在HSV空间中的特定范围来进行筛选。
假设我们的图像中有一个交通信号灯区域,我们可以选择适当的色相和饱和度范围来识别红色和绿色,同时结合明度信息来进一步提高准确性。
具体而言,在HSV空间中,红色位于色相的边界处,例如可以选择色相范围在0到30和150到180之间的像素作为红色。
同时,由于红色的饱和度较高,我们还可以选择适当的饱和度阈值以确定红色区域。
类似地,绿色的色相范围通常在90到150之间,饱和度较高。
通过对图像中HSV空间的像素进行筛选,我们可以获得红色和绿色交通信号灯的候选区域。
然而,这只是识别的第一步,我们还需要进一步验证这些区域是否确实是交通信号灯。
基于图像处理技术的颜色检测技术研究在现代科技迅速发展的今天,图像处理技术已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
其中的颜色检测技术在生活中也有着广泛的应用,如机器人、无人机、自动化生产线和智能家居等领域。
本文就基于图像处理技术的颜色检测技术进行研究,探究其原理和应用。
一、颜色检测技术的原理颜色检测技术主要利用图像处理的方法对目标对象的颜色进行检测和识别。
整个颜色检测技术的流程可以分为图像获取、色彩空间转换、颜色模型选定、图像分割、特征提取和分类识别等过程,其中各个环节互相依存,相互作用。
1、图像获取图像获取通常通过采集摄像头或相机来完成,它的主要目的是把待检测的对象在视觉感知上转换成了数字变量,利用数字底层的信号来进行图像处理。
2、色彩空间转换由于RGB色彩空间与颜色的特征不直接关联,并且RGB色彩空间过于复杂,所以在颜色检测中常用的是HSV色彩空间或YCbCr色彩空间。
HSV色彩空间可以有效地把颜色的亮度与颜色饱和度分离出来,更加符合人类视觉认知的特性。
而YCbCr色彩空间则可以更好地处理彩色视频信号的压缩。
3、颜色模型选定在颜色模型选定过程中,由于要进行颜色检测,因此需要选择相应的颜色模型,例如灰度模型、二值模型和彩色模型等。
其中,灰度模型和二值模型是颜色检测中最基本、最简便的两种模型,常用于灰度化和二值化处理;而彩色模型则通过选定一定的颜色方案,在图像上产生多个像素点,从而实现了对像素的色彩的区分。
4、图像分割图像分割是指将图像中的目标对象从背景中分离出来的过程。
通过选择合适的方法对图像分割,可以更好地准确提取需要检测的目标对象,其主要方法包括区域生长、边缘检测、阈值分割和基于灰度分布的分割等。
5、特征提取在特征提取过程中,从图像数据中提取出有效的特征表示,是检测算法的关键。
常见的特征包括颜色、纹理、形状、边缘和轮廓等特征。
通过提取出的特征信息,可以对目标对象进行分类和识别。
6、分类识别分类识别是指将目标对象划分到合适的目标分类中的过程。
基于HSV空间阴影去除方法研究与应用高东旭;曹江涛;李平【摘要】在智能视频监控系统中,运动阴影如果被误判为运动目标,将会影响到场景中运动目标的准确提取、跟踪和预测.针对这一问题,设计了一种基于HSV颜色空间的阴影去除方法.方法首先将背景差法和三帧差分法相结合,用于提取运动目标,再将提取的含有阴影的运动目标区域映射到其HSV色彩空间,通过与背景和相邻帧的亮度、饱和度比较,实现对阴影区域的检测和去除,处理过程中无需提前确定特征判别参数.将所设计的方法在标准高速公路视频数据库中进行测试并应用于实时的视频监控系统,验证结果表明该方法能更加有效的消除阴影,从而准确的检测出运动目标,同时方法对光线变化具有一定的鲁棒性.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2014(022)013【总页数】4页(P65-68)【关键词】视频监控;运动目标检测;实时;HSV颜色空间;阴影消除【作者】高东旭;曹江涛;李平【作者单位】辽宁石油化工大学信息与控制工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学信息与控制工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学信息与控制工程学院,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TP391.41阴影与运动目标具有相同的运动性质,但其纹理特征、边缘轮廓以及亮度等信息却有较大的区别。
目前的阴影检测方法主要从以下两方面入手:一类是基于阴影的模型的方法[1],其原理是通过建立一个阴影的统计模型来判断图像内像素点是否为阴影区域;另一类是基于特征的方法[2],其原理是通过采用图像的色调、颜色、亮度、灰度等信息来进行判断。
由于建立阴影模型通常比较复杂而困难,而且耗时大,因此在实时的智能视频监控系统中都是采用基于特征的方法来进行阴影消除。
在不同的颜色空间,阴影与运动目标具有不同的特性:张超等采用了一种基于RGB色彩空间的阴影检测方法[3],在RGB(红、绿、蓝)色彩空间中,任何一种颜色都可由RGB三原色按一定的比例构成,阴影也是有颜色的,但是当运动目标和阴影具有相同的颜色时,采用这种方法则不能很好的分离出运动目标的阴影;王小鹏等采用的是基于图像的灰度变化进行阴影检测的方法[4],但在运动目标与阴影的灰度值相似时很难确定准确的阈值来区分运动目标和阴影;Rahmat等采用了基于YUV色彩空间的阴影检测的方法[5],YUV空间的亮度分量(Y)和两个色度分量(U、V)是独立的,YUV空间的阴影消除算法通过计算3个差值函数:亮度差值函数、色度差值函数、梯度差值函数来判断是否为阴影,虽然检测性能较好,但算法复杂,而且有较多的阈值需要确定,因而不适合用于实时的智能监控系统;Norbert等提到了一种基于HSV(色度、饱和度、亮度)色彩空间的阴影去除的方法[6],因为HSV色彩空间采用的是色彩的色度、饱和度及亮度等信息,直接与人的视觉感知方式紧密相连,因而更能精确的反应出运动目标与阴影的色彩和灰度信息。
基于HSV颜色空间的水下运动目标提取
周建平
【期刊名称】《电脑知识与技术》
【年(卷),期】2018(014)021
【摘要】水下环境一般较为复杂,因有光线折射散射等情况的出现加大了运动目标提取的难度,但若成功完成水下运动目标提取则能为社会发展提供很大的便利.因此,本文提出一种基于HSV颜色空间结合自适应灰度阈值滤取的方法来对水下视频中的运动目标前景进行提取.该方法是通过对泳池背景颜色特征的过滤结合自适应计算灰度图像的灰度阈值来提取水下视频中运动目标前景图像的.从实验结果上可见,运用这种方法提取出的水下运动目标前景图像的完整性更好,成功率高而且处理时间较短,较之传统提取算法要更加的适用于水下环境.
【总页数】3页(P230-232)
【作者】周建平
【作者单位】上海海事大学物流工程学院,上海201306
【正文语种】中文
【中图分类】TP18
【相关文献】
1.基于HSV颜色空间的自适应性运动目标检测 [J], 高晓旭;冯国瑞
2.基于HSV颜色空间和Vibe算法的运动目标检测 [J], 张磊;傅志中;周岳平
3.基于Blob分析和贝叶斯决策的水下目标提取方法 [J], 施小成;郝丽超;张伟;吴迪
4.基于运动点积累的视频运动目标提取 [J], 孟苑;王伟
5.基于HSV颜色空间的运动目标识别 [J], 付长斐;叶宾;李会军
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颜色追踪算法颜色追踪算法是一种计算机视觉技术,用于在图像或视频中跟踪特定颜色的物体。
它可以应用于许多领域,例如机器人视觉、安防监控和虚拟现实等。
一、颜色追踪算法的原理颜色追踪算法的原理基于颜色空间的概念。
在计算机中,图像通常以RGB(红绿蓝)颜色空间表示。
但是,在RGB空间中跟踪特定颜色的物体可能会受到光线和阴影等因素的影响。
因此,通常使用HSV(色相、饱和度、亮度)颜色空间来进行颜色追踪。
HSV空间将每个像素表示为三个值:H(0-360度),S(0-100%)和V(0-100%)。
H表示像素的颜色,S表示饱和度,V表示亮度。
通过调整HSV值的阈值,可以选择要跟踪的特定颜色范围,并排除其他不相关的像素。
二、颜色追踪算法的步骤1. 读取视频或图像,并将其转换为HSV格式。
2. 根据所需跟踪的物体选择合适的HSV阈值范围。
3. 对于每个帧,将HSV图像中的每个像素与所选阈值进行比较。
如果像素的HSV值在阈值范围内,则将其标记为目标像素。
4. 对于标记为目标像素的区域,可以应用形态学操作(如腐蚀和膨胀)来去除噪声和填充空洞。
5. 计算目标区域的中心点,并在图像上绘制一个框或圆来表示跟踪到的物体。
6. 重复步骤3-5,直到视频结束或停止跟踪。
三、颜色追踪算法的优缺点优点:1. 颜色追踪算法简单易懂,易于实现。
2. 与其他跟踪算法相比,颜色追踪算法速度较快,并且可以实时跟踪物体。
3. 颜色追踪算法对光线和阴影等因素不敏感,适用于不同环境下的物体跟踪。
缺点:1. 颜色追踪算法不能处理多物体跟踪问题。
如果场景中存在多个相似颜色的物体,则可能会出现误识别或漏识别情况。
2. 颜色追踪算法对物体的形状和大小等因素不敏感。
如果物体在跟踪过程中发生形变或缩放,则可能会影响跟踪效果。
3. 颜色追踪算法需要事先确定要跟踪的颜色范围。
如果场景中的光线和背景等因素发生变化,则可能需要重新调整阈值范围。
四、颜色追踪算法的应用1. 机器人视觉:颜色追踪算法可以帮助机器人识别并跟踪特定颜色的物体,例如在工业自动化中用于零件装配。
Micr ocomputer Applica tions V ol.27,No.1,2011研究与设计微型电脑应用2011年第27卷第1期文章编号:1007-757X(2011)01-0042-04融合颜色矩和码书模型运动目标的检测算法郭曦,周越摘要:运动物体检测是视频监控系统的一个重要部分。
背景减除是利用图像序列中的当前帧和背景参考模型进行比较来进行运动目标的检测,其中背景模型反映了背景环境的信息。
提出了一种新的基于码书的背景模型。
在基本的码书模型的基础上,将HSV空间中的阴影检测算法融入背景模型,构建了一种颜色与亮度模型,使得背景模型对阴影有较好的处理效果。
同时,提出了一种新的背景模型更新策略。
实验结果表明,即使背景场景轻微运动和光照条件变化,该方法构造的背景也能有效检测运动目标。
关键词:运动检测;码书;阴影去除中图分类号:TP391文献标志码:A0引言随着计算机性能的不断提高和计算机视觉理论研究的不断深入,视频监控和行态分析在理论上也取得了不断地创新。
同时,在工程实践中相关产品越来越多,应用领域快速拓展,显示出视频信息智能处理领域即将引领出一个新的朝阳产业。
运动检测是视频监控系统需要解决的一个关键问题,也是当前计算机视觉领域的研究热点之一。
背景减除法是运动检测的一种有效方法。
背景减除是通过图像序列中的当前帧和背景参考模型的比较来进行运动物体的检测,其中背景模型表示了背景环境的信息。
背景减除法的主要步骤包括背景模型建立,背景模型更新,背景差分和后处理等步骤。
高斯混合模型(Gaussian Mixture Model,GMM)[1]以多个高斯分布的加权形式来表示像素序列的概率分布,能够在动态自然场景中获得比较好的分割效果,但是噪声水平比较高。
在基于核密度估计的背景模型[2]中,对于每一个像素点,以最近的若干帧图像中同一位置的像素点做为样本集,利用核密度估计对该像素点属于背景的概率进行估计。
与高斯混合模型相比,基于核密度估计的背景模型并不对像素点的概率分布做任何假设。
目标检测算法中基于HSV颜色空间的阴影抑制改进与仿真摘要:目标检测算法中阴影是影响检测成功率的一个主要因素,本文在HSV 颜色空间中对阴影抑制算法进行改进与仿真。
主要将HSV三个分量做了重新定义与近似,在简化算法的同时,又添加了快速填充与噪声消除算法,使阴影抑制算法的整体性能得到提高,提高了目标监测的成功率。
仿真实验结果表明阴影抑制的改进是成功的和有效的。
关键词:阴影抑制算法改进快速填充噪声消除1、基于HSV颜色空间的阴影抑制算法在目标检测算法中,当被检测的目标有阴影时,对于目标检测和识别以及跟踪都会造成很大误差。
近年来科学家提出了许多关于阴影识别与消除的算法。
其中Cucchiara提出的方法,在阴影抑制方面具有突出意义。
2.2 快速填充和噪声消除2.3 仿真结果以及比较通过仿真测试我们可以证明阴影抑制算法改进之后的效果如何。
测试中随机抽一些帧来显示试验结果。
3、结语本文中,我们介绍了阴影抑制算法改进及其应用,通过在HSV颜色空间中简化修订算法的主要理论公式,并结合硬件处理器的特点来改进算法,阴影抑制的准确性被提高了。
仿真实验结果表明改进阴影抑制的效果较好。
参考文献[1]许志良,周智恒,曹颖烈等.关于运动目标检测的发展现状研究.移动通信,2008,32(12):35-38.[2]汪小丰.视频运动目标分割与跟踪技术研究:[硕士学位论文].杭州:浙江工业大学,2008.[3]赵文哲,秦世引.视频运动目标检测方法的对比分析.科技导报,2009,27(10):64-70.[4]代科学,李国辉,涂丹等.监控视频运动目标检测减背景技术的研究现状和展望.中国图象图形学报,2006,11(7):919-927.[5]宋杨.基于高斯混合模型的运动目标检测算法研究:[硕士学位论文].大连:大连理工大学,2009.[6]印勇,王亚飞.基于空间邻域相关性的运动目标检测方法.光电工程,2009,36(2):1-5.。
智能视频监控中运动目标检测的算法研究一、本文概述随着科技的飞速发展和技术的广泛应用,智能视频监控在公共安全、智能交通、智能家居等领域扮演着越来越重要的角色。
运动目标检测作为智能视频监控系统的核心技术之一,旨在从监控视频中准确识别并跟踪运动目标,对于提高监控系统的智能化水平和实际应用效果具有重要意义。
本文旨在深入探讨智能视频监控中运动目标检测的算法研究,通过对现有算法的分析、比较和优化,提出一种更加高效、准确的运动目标检测算法,以期推动智能视频监控技术的发展和应用。
本文首先将对智能视频监控系统的基本架构和工作原理进行简要介绍,明确运动目标检测在其中的地位和作用。
接着,将重点回顾和分析现有的运动目标检测算法,包括基于背景减除、帧间差分、光流法等传统算法,以及基于深度学习和卷积神经网络的现代算法。
在此基础上,本文将深入探讨各种算法的优缺点和适用范围,为后续的算法优化和创新提供理论支撑。
本文还将关注运动目标检测算法在实际应用中所面临的挑战和问题,如光照变化、背景干扰、目标遮挡等。
针对这些问题,本文将提出一系列针对性的优化策略和方法,旨在提高算法在复杂环境下的鲁棒性和准确性。
本文将通过实验验证所提算法的有效性和性能,并与现有算法进行比较分析,以证明其在实际应用中的优越性和价值。
本文将总结智能视频监控中运动目标检测算法的研究现状和发展趋势,展望未来的研究方向和应用前景。
通过本文的研究,旨在为智能视频监控技术的发展提供有益的理论和实践支持,推动其在各个领域的应用和推广。
二、相关技术研究综述随着计算机视觉和技术的飞速发展,智能视频监控在运动目标检测方面取得了显著进展。
运动目标检测作为视频监控的核心技术之一,其准确性和实时性对于智能监控系统的性能至关重要。
本节将综述当前运动目标检测的主要算法及其优缺点,为后续研究提供参考。
帧间差分法是一种基于连续帧之间像素差异的运动目标检测方法。
它通过比较相邻帧之间的像素变化来检测运动物体。
基于HSV模型的颜色相似度度量算法在计算机视觉领域中,颜色相似度度量算法是十分常见的问题,其可以被应用于图像检索、图像分类、图像分割等多个领域。
对于计算机来说,颜色是一种具有高度语义信息的特征,这也为使用颜色相似度度量算法提供了巨大的便利。
在颜色相似度度量算法中,HSV模型被广泛地运用。
HSV模型又称为色相、饱和度、亮度模型,是一种基于人眼感知特性的颜色表示模型。
HSV模型中的色相指的是颜色的色调,饱和度是指颜色的纯度,亮度则代表颜色的明暗程度。
HSV模型将颜色表示在一个圆锥形的空间内,其中色相分布在圆周上,饱和度决定颜色深度,亮度则掌握颜色的明暗度。
HSV模型的主要优点在于它可以将颜色的属性分解开来,从而更为详细地描述颜色的特征。
使用HSV模型,颜色相似度度量算法的核心公式如下:$$d_c = \sqrt{(h_1 - h_2)^2 + (s_1 - s_2)^2 + (v_1 - v_2)^2}$$其中,$d_c$表示两个颜色之间的距离,$h_1$和$h_2$表示两个颜色在色相上的距离,$s_1$和$s_2$表示两个颜色的饱和度之间的距离,$v_1$和$v_2$则代表两个颜色在亮度上的距离。
通常情况下,$d_c$越小,意味着两者越相似。
不过,需要注意的是,使用HSV模型进行颜色相似度度量算法仍存在缺陷。
即便两种颜色在HSV模型下属于不同的颜色,但它们还是可能在特定的场景下被认为是相似的。
例如,黑色和深蓝色在HSV模型下颜色不同,然而在一个光照克制的场景下,它们很可能被人类视觉认为非常相似。
为了解决这种问题,我们需要引入更为完整、更为复杂的模型。
光照模型和场景模型都可以在颜色相似度度量算法中考虑进去。
在颜色相似度度量算法中,HSV模型仍然是最为常用的,从头到脚阐述它的优势和缺陷是非常重要的。
随着计算机视觉技术的不断发展,颜色相似度度量算法必定会得到更加完善和细致的发展。
基于HSV颜色空间的运动目标检测方法
作者:赵红雨吴乐华史燕军王志中
来源:《现代电子技术》2013年第12期
摘要:针对在目标检测过程中光照变化对检测结果的影响,提出一种基于HSV颜色空间的运动目标检测方法。
首先采用帧间差分分离出运动目标区域,将该区域转换为HSV颜色空间,用形态学对区域进行处理,消除噪声影响。
然后利用各分量的相互独立性及H分量对光照不敏感的特性,应用自适应阈值分割方法,对运动目标实现准确分割。
实验表明,该方法能够实现对运动目标的准确检测,消除帧间差分产生的图像空洞,对光照变化剧烈的目标也能实现准确分割,具有较强的鲁棒性。
关键词:目标检测; HSV颜色空间;帧间差分法;自适应阈值分割法
中图分类号: TN911⁃34 文献标识码: A 文章编号: 1004⁃373X(2013)12⁃0045⁃04
0 引言
运动目标检测是计算机视觉研究的一个重要领域,它是目标跟踪和视频图像分析的基础,在军事、航空航天、智能交通、数字安防、医学图像处理等方面得到广泛应用,具有很重要的应用价值和深远的发展前景。
所谓的运动目标检测,就是针对视频序列中的一帧或几帧图像,通过一定的算法或方法去除背景、提取感兴趣前景的一项技术。
它是后续视频分析的和理解的基础,也是目前国内外学术界研究的热点之一[1]。
目前常用的目标检测方法主要有以下几种:背景差分法,帧间差分法和光流法[2⁃3]。
背景差分法计算比较简单,但是对场景的动态变化比较敏感,它的关键问题是如何建立有效的背景模型以及进行背景模型更新,如何将背景建模建为高斯模型或者混合高斯模型,并在处理过程中不断更新。
该方法存在2方面不足:一方面是初始背景图像的获取问题,需要人的事先摄制,而且更新时也需要人工干预;另一方面,在对背景差分图像采用求取绝对值后,一般用单阈值完成分割,把比背景暗和比背景亮的两部分运动目标做了对等处理,没有对不同目标区分对待,因此存在着分割效果不理想等缺点[4];帧间差分法是通过对两幅相邻帧图像的相减,一方面是滤除图像中的静止景物;另一方面是保留运动物体,该方法的优点是对环境的光线变化不敏感,缺点是无法检测出静止车辆[5⁃6];光流法既可用于运动目标的检测,也可用于运动目标的跟踪,特别是当运动物体重叠时,利用其光流场的分布,也可以进行检测与跟踪。
但由于噪声、多光源、阴影、透明性和遮挡性等原因,使得计算出的光流场分布不是十分可靠和精确。
同时,光流计算的复杂度非常高,难以符合视觉监视系统实时处理的要求[7]。
为提高运动目标检测的速度和精度,近年来学者们提出了一系列的改进,杨会锋提出一种基于边缘特征和改进K⁃均值聚类相结合运动目标检测算法[8],有效去除了背景中突然有物体移入或移出引起的虚假运动目标,同时能够很好地克服噪声带来的影响,提高了运动目标检测
的准确性,但是该方法不能有效去除由于光照引起的与真实目标粘连的阴影的影响;夏瑜针对目前方法在复杂环境下很难有效检测出运动目标的问题,提出了融合光流的分通道帧差目标检测方法[9],实现了对运动目标快速而准确的检测。
丛杨提出一种利用图像差分、局部光流法和目标匹配,实现视频对象目标提取和跟踪的方法,实验表明,该方法可以稳定检测和跟踪视场中的运动目标[10];对人等运动目标运动发生剧烈变化、变形、被部分遮挡等情况,也具有鲁棒性;朱明旱提出了一种将帧间差分和背景差分相互融合的运动目标检测算法[11],该方法与背景帧差分时仅对帧差处理后的运动变化区域进行处理相比,大大地减少了其他区域对检测结果带来的影响,缩短了处理时间,允许在有运动物存在的情况下进行建模,准确率高,运算速度快,能满足实时检测的需要,但是在应对光照变化较大的情况效果不理想。
为此本文提出一种基于HSV颜色空间的运动目标检测方法,能够有效克服光照变化带来的影响。
1 HSV颜色空间
根据计算机色彩理论,对每一种颜色在汁算机中有不同的表达方式,这样就有了各种不同的颜色显示格式。
HSV模型反应了人类观察色彩的方法,它在色彩图像处理和计算机视觉的研究中常被使用。
这种格式是按照色度(Hue)、色度饱和(Saturation)和明亮值(Value)建立起来的。
HSV(Hue Saturation Value)模型是面向视觉感知的彩色模型,该模型是非线性的,既与人类颜色视觉感知比较接近,又独立于显示设备。
2 基于HSV颜色空间的运动目标检测方法
首先采用帧间差分法分离出目标的大致区域,而后将该区域进行HSV空间转换,进行数学形态学的区域处理,由于该区域中的大部分属于目标区域,所以再对H分量进行自适应阈值分割,就能够很好地分离出运动目标。
2.1 数学形态学的区域处理
本文采用数学形态学对图像进行区域处理,基本方法有腐蚀、膨胀、开和闭运算。
通过形态学的操作,可以清除背景残留小噪声,并且平滑被分割物体边缘。
腐蚀是一种消除边界点,使边界向内部收缩的过程。
它可以用来消除小且无意义的物体,其结果使剩下的物体比处理前减少了一些像素。
2.2 H分量的自适应阈值分割
图像差分后所得区域的2个特点:区域小,像素较少,便于计算;运动目标的颜色信息占据了大部分的区域,便于进行分割。
在这种情况下,采用双峰法的改进形式迭代法,对区域进行H分量的自适应分割。
基本步骤如下:
(1)求出图像H分量的最大值和最小值,分别记为HMAX和HMIN,令初始阈值
[T0=HMAX+HMIN2];
(2)根据阈值T将图像分割为前景和背景,分别求出两部分的平均值HO和HB。
(3)求出新阈值[T=HO+HB2];
(4)若两个平均值HO和HB不再变化(或T不再变化),则T为阈值;否则转步骤(2);
(5)输出分割结果。
2.3 算法步骤
本算法主要是利用HSV颜色空间中各分量相互独立这一特性。
具体流程图如图3所示。
首先输入视频序列中的前两帧图片,做差分运算,确定运动目标的大致区域;运用式(1)~式(3),将该区域转换为HSV颜色空间模型,提取出H分量;对H分量进行形态学处理,进行一次闭运算,也就是运用式(4)进行一次腐蚀运算,而后再运用式(5)进行一次膨胀运算,能够消除部分噪声对检测结果的影响;确定H分量最大值(HMAX)和最小值(HMIN),进行区域的自适应阈值分割;最后输出分割结果。
2.4 仿真实验结果及分析
(1)算法实现
(2)在亮度变化情况下的目标检测
3 结语
提出了一种基于HSV颜色空间的运动目标检测方法,通过仿真实验证明在一些背景信息比较丰富的情况下仍然能够实现很好的检测。
本文采用帧间差分法与HSV颜色空间相结合的方法,实现对运动目标的准确选取。
在应对光照变化方面,主要是利用HSV颜色空间中各分量之间相互独立的特性,很好地克服光照带来的影响。
当然这种方法也有自身的缺陷:是对阈值的依赖度较高,选取合适阈值是个关键;对于存在两种以上颜色特征的目标分割还存在困难,需要寻求一种科学的融合方法。
参考文献
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