基于背景差分算法的运动目标检测

电子信息工程专业　成伟平

指导教师　吴健辉　讲师

摘 要：运动目标检测是图像处理、计算机视觉的重要组成部分，是近年来图像处理研究和应用的热点，针对定点定照标整拾系统中的运动目标检测问题进行研究。本文从运动目标检测的基本概念出发，首先介绍了几种运动目标检测的方法以及原理，并分析比较了它们的优缺点和目前在应用时所面临的主要问题。然后针对定点定理监控系统的特点设计了基于背景差分法的运动目标检测算法。通过对一组连续视频进行处理，从中得到不含运动目标的背景图像，再利用背景差分的方法提取出运动目标。最后在MATLAB环境下进行了背景差分算法的调试与仿真，从一连续视觉中成功提取出运动的目标。仿真结果表明该方法能有效的提取出运动中的多个目标，且具有较高的可信度，能很好的应用视频监控系统中。

关键词：运动目标检测； 矩阵实验室；背景差分；帧差法

ABSTRACT：Moving object detection is an important branch of image processing and computer vision, and it is a hot point of research area for digital image processing and its application in recent years. About the problem of moving object detection in static camera, the basic concept and the several detection methods of moving object detection has been introduced in this paper，firstly. With compared their advantages and disadvantages, the major problems which facing in applications has been analyzed in currently. Then moving object detection algorithm that based on the background subtraction was designed. Through processing a continuous video to, get the background image without moving target from the video. andhen use the method of background subtraction to extract the moving object. Ｔhe algorithm was debugged and simulating in the Matrix Laboratories environment， the results of simulation show that the method of bdaclcground subfaction is feasible and reliability and can be applicable to video surveillance systems.

Keywords: Moving object detection; Matrix Laboratories; Background subtraction; Frame subtraction1

绪 论

1.1 引言

随着科技的发展、人民生活水平的提高，团体和个人的安防意识都在不断增强，使视频监控系统得到越来越广泛的应用，尤其是在银行、交通、商业、军事、电力、智能小区等领域。视频监控是指在实际环境中对人或车辆等进行实时的观察，并给出对它们行为和动作的描述。这一技术包括了对运动目标的检测、识别、跟踪、目标分类和行为理解等方面，涉及到计算机视觉、模式识别和人工智能领域的许多核心课题，其核心是运动目标的自动提取、跟踪和事件的检测[1]。运动目标检测是计算机视觉、视频信息处理等应用领域的重要研究内容[2]。

1.2 运动目标检测方法概述

运动目标的检测是指在视频或图像序列中把感兴趣的并且运动着的目标与背景或其他不感兴趣的运动目标进行区分[1]。运动目标的识别基础是运动目标的检测，我们研究目标识别主要是在目标检测的技术上进行。运动目标检测也可以理解为从图像序列中将变化区域从背景图像中分割出来，这也是视频处理、理解和编码的关键。

运动目标检测的研究对象是动态图像，它是由一序列图像组成的，即图像序列。图像序列是用一个传感器(如摄像机、数码相机)采集的一