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视频安防监控系统的运动目标检测算法研究与实现

魏文博  
【摘要】:近几年来,随着国民经济快速增长,许多公共领域包括银行、交通、安检等对智能化安防监控系统的需求与日俱增,要求越来越高。虽然安防监控系统己经广泛地应用在上述公共场所,但实际上监控任务并没有体现出“智能化”,并没有充分体现出监控的实时性和主动性。智能化的监控应该能做到实时对视频中的运动物体分析、识别、判断且能够在异常事件发生时给与提示,辅助人类提供有意义信息并节省工作量。运动目标检测技术作为计算机视觉技术的关键且基础技术之一,近年来迅速发展且被广泛使用,很多学者提出了多种算法,但由于实际场景多样且复杂,使得运动目标检测技术仍然是具有挑战性的课题。本文的主要工作如下:搭建监控系统框架,对当前实时采集视频进行实时运动目标监控,针对混合高斯模型中高斯分布个数固定且计算复杂难以实时检测的问题,提出一种基于混合高斯模型与三帧差算法相融合改进的自适应背景模型目标检测算法,并将此算法应用在监控系统中。初始时为每个像素建立同样个数的高斯模型,在模型学习的过程中,融合三帧差法对监控视频中复杂区域分为前景区域、噪声区域以及背景显露区域,动态调整更新每类区域的更新速率,且根据每个像素多个高斯模型的状态,动态调整高斯模型个数,即自适应调整模型的高斯分布个数以及不同区域采用不同的更新速率,使得背景模型能够适应场景的变化。本文中监控系统使用的方法与传统的混合高斯算法相比,采用自适应的高斯模型个数,不同区域自适应更新速率,且目标检测算法满足精度要求;与帧间差分法相比来说,运动目标检测提取效果好;与光流法相比,计算量相对较小,运行速度快。实验结果表明,本文介绍的实时视频监控使用MFC框架结构显示人机交互的监控界面,显示监控场景以及运动目标检测结果,能够暂停、保存帧,播放等功能,实验证明,本文目标检测算法对很多应用场景有较强的适应能力,能够达到实时的完成运动目标的提取,有应用价值。


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