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一種視頻監(jiān)控中基于航跡的運動小目標檢測算法

孫怡峰 吳疆 黃嚴嚴 湯光明

孫怡峰, 吳疆, 黃嚴嚴, 湯光明. 一種視頻監(jiān)控中基于航跡的運動小目標檢測算法[J]. 電子與信息學(xué)報, 2019, 41(11): 2744-2751. doi: 10.11999/JEIT181110
引用本文: 孫怡峰, 吳疆, 黃嚴嚴, 湯光明. 一種視頻監(jiān)控中基于航跡的運動小目標檢測算法[J]. 電子與信息學(xué)報, 2019, 41(11): 2744-2751. doi: 10.11999/JEIT181110
Yifeng SUN, Jiang WU, Yanyan HUANG, Guangming TANG. A Small Moving Object Detection Algorithm Based on Track in Video Surveillance[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(11): 2744-2751. doi: 10.11999/JEIT181110
Citation: Yifeng SUN, Jiang WU, Yanyan HUANG, Guangming TANG. A Small Moving Object Detection Algorithm Based on Track in Video Surveillance[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(11): 2744-2751. doi: 10.11999/JEIT181110

一種視頻監(jiān)控中基于航跡的運動小目標檢測算法

doi: 10.11999/JEIT181110
詳細信息
    作者簡介:

    孫怡峰:男,1976年生,副教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向為圖像處理、信息安全

    吳疆:男,1995年生,碩士生,研究方向為目標檢測、圖像處理

    黃嚴嚴:女,1978年生,高級工程師,研究方向為人工智能、信息安全

    湯光明:1963年生,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向為網(wǎng)絡(luò)安全、信息安全

    通訊作者:

    吳疆 liam181113@163.com

  • 中圖分類號: TP391

A Small Moving Object Detection Algorithm Based on Track in Video Surveillance

  • 摘要: 針對視頻監(jiān)控中運動小目標難以檢測的問題,該文提出一種基于航跡的檢測算法。首先,為了降低檢測漏警率,提出區(qū)域紋理特征與差值概率融合的自適應(yīng)前景提取方法;其次,為了降低檢測虛警率,設(shè)計航跡關(guān)聯(lián)的概率計算模型以建立疑似目標在視頻幀間的關(guān)聯(lián),并設(shè)置雙門限以區(qū)分疑似目標中的真實目標與虛假目標。實驗結(jié)果表明,與多種經(jīng)典算法相比,該算法能對定量范圍內(nèi)的運動小目標以更低的漏警率和虛警率實施準確檢測。
  • 圖  1  視頻幀圖像與單高斯背景建模得到的運動前景二值圖

    圖  2  差值分布擬合曲線

    圖  3  疑似目標初步檢測的可視化過程

    圖  4  航跡關(guān)聯(lián)的雙門限虛假目標過濾

    圖  5  定性實驗結(jié)果

    表  1  航跡關(guān)聯(lián)規(guī)則

     (1) do;
     (2) for $u = 1,2,·\!·· ,U$;
     (3)  尋找${\rm{APT}}{_{U \times V}\;}$中第$u$行中的最大值${a_{uv}}$,記錄其列號$v$;
     (4)  if第$v$列的最大值等于${a_{uv}}$;
     (5)      break;
     (6)  end if;
     (7) end for;
     (8) 關(guān)聯(lián)$\{ {\text{Z}}_k^v\} $與$\{ \theta _{k - 1}^u\} $,刪除${\rm{APT}}{_{U \times V}}\;$中的第$u$行和第$v$列元素,
      $U = U - 1 ,V = V - 1$;
     (9) while ${\rm{APT}}{_{U \times V}}\;$中存在元素大于0。
    下載: 導(dǎo)出CSV

    表  2  5種算法在不同視頻中的MA值比較

    視頻圖像尺寸(pix)檢測范圍(%)像素數(shù)MOG2ViBe+Faster RCNN文獻[5]本文算法
    blizzard$ 720 \times 480$0.10~0.12345~4140.150.781.001.000.28
    highway$ 320 \times 240$0.12~0.3092~2301.000.161.000.500.05
    Camera 01$ 1920 \times 1080$0.01~0.12207~24880.380.291.000.860.11
    Camera 02$ 1920 \times 1080$0.01~0.12207~24880.390.281.000.770.13
    下載: 導(dǎo)出CSV

    表  3  5種算法在不同視頻中的FA值比較

    視頻圖像尺寸(pix)檢測范圍(%)像素數(shù)MOG2ViBe+Faster RCNN文獻[5]本文算法
    blizzard$ 720 \times 480$0.10~0.12345~4140.710.210.000.000.18
    highway$ 320 \times 240$0.12~0.3092~2300.370.610.000.000.29
    Camera 01$ 1920 \times 1080$0.01~0.12207~24880.510.250.000.000.13
    Camera 02$ 1920 \times 1080$0.01~0.12207~24880.520.170.000.000.14
    下載: 導(dǎo)出CSV
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圖(5) / 表(3)
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出版歷程
  • 收稿日期:  2018-11-29
  • 修回日期:  2019-03-14
  • 網(wǎng)絡(luò)出版日期:  2019-05-17
  • 刊出日期:  2019-11-01

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