视频序列图像中微动目标提取与背景替换算法研究

【摘要】：随着计算机技术和通信技术的飞速发展,技术创新发生着翻天覆地的变化,用户直接与运营商客服视频通话也是一场技术变革。该技术主要涉及微动目标的检测与提取,其中提高运动目标检测的精确性和克服外界的干扰是实现该技术的关键因素。虽然已有很多运动目标检测算法,但是针对微动目标的检测算法却相对较少,因此本文研究视频图像序列中微动目标提取与背景替换算法有着重要的理论意义和实用价值。本文主要研究了视频序列图像中微动目标提取与背景替换算法,主要以提高微动目标提取的准确率、实时性为研究重点。本文提出了Otsu结合肤色检测的微动目标提取与背景替换算法,改进了基于LBP背景建模的微动目标提取算法,设计并实现一个座席视频通话系统,并对系统进行验证和性能分析。本文的主要研究工作包括:1.对图像分割、运动目标检测等算法进行研究,并对部分提取微动目标算法进行分析和总结。2.深入研究视频序列图像中微动目标提取算法,本文在研究Otsu和肤色检测两种算法的基础上,提出了一种Otsu结合肤色检测的微动目标提取与背景替换算法,该算法包括图像局部增强、微动目标粗提取、孔洞填充、背景替换四个阶段,实现微动目标的准确提取,并完成最后的背景替换。3.由于视频序列图像背景复杂,光照对微动目标形成的阴影等问题,传统的运动目标检测无法从视频序列图像中提取出微动目标。本文对阴影这一问题进行了深入研究,改进了基于LBP背景建模的微动目标提取算法,提出了阴影去除算法,提高了复杂背景下微动目标提取的完整性。实验结果证明,改进的基于LBP背景建模有效提高了微动目标提取的准确率。4.在对微动目标提取与背景替换算法研究的基础上,设计并实现了座席视频通话系统,该系统不仅能对输入的视频序列图像实时处理,提取出微动目标并进行背景替换,还可以将背景替换后的视频图像传输到手机上实时显示。最后,总结研究工作,并指出后续的研究方向,为进一步研究开拓了思路。