视频监控系统中的阴影检测与去除

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1、ShadowDetectionandRemovalinVideoSurveillanceSystemPresentedbyZhangZheyuanSupervisedbyProfessorGaoYangADissertationsubmittedtotheGraduateSchoolofNanjingUniversityfortheDegreeofMasterSchoolofSoftwareNanjingUniversityNanjing，Mar．2010南京大学研究生毕业论文摘要由于视频监控视频中监控场景多、数据量大、搜索分析费

2、时等特点，利用数字图像处理和人工智能相关技术对其进行分析成为一个重要的应用与研究领域。阴影的存在是对视频中目标的分割、识别、跟踪等后续处理的一个重要负面影响，静态图像中的阴影更是对用户的可视性以及对图像进行分析鉴别产生障碍。本文在分析图像成像原理以及阴影属性的基础上，对视频中阴影的检测以及静态图像中阴影的去除进行了深入研究。视频中阴影检测的目标是：在背景模型的基础上，将真实的运动目标与其阴影分离，为后续的视频处理提供良好的基础。本文首先在阴影检测方法科学分类的基础上，分析了具有代表性的一些阴影检测方法。结合治安监控系统的特点，本文

3、提出了一种基于色彩与形态特征的人阴影检测方法，在HSV色彩空间中利用色彩特征检测可能的阴影区域，结合基于形态特征的阴影检测结果，得到最终的阴影区域。实验表明，本方法能有效的区分运动人体与阴影，具有较好的检测精度和鲁棒性。静态图像中阴影去除的目标是：在保留阴影区域纹理等重要信息的基础上，将图像中的阴影区域复原为与非阴影区域具有统一观感的具有良好可视性的图像。本文在分析现有几种阴影去除方法的基础上，提出了一种基于统一光照的阴影去除方法。首先使用基于光谱与边缘检测的方法检测出阴影，然后使用ShadesofGray方法估计阴影区域以及非阴

4、影区域下的光照情况，结合阴影区域和非阴影区域光谱之间的线性关系，对阴影区域的色彩进行校正，实验验证了这一方法的有效性。关键词：视频监控系统；阴影；阴影检测；阴影去除第i页南京大学研究生毕业论文ABSTRACTConsideringthefeaturesofsurveillancevideos：sophisticatedsurveillancescenes；largevol—umesofdata；time-consumingsearchandanalysis，imageprocessingandartificialintellige

5、ncewereadoptedtoanalyzethevideos．Thishasbecameanimportantapplicationandresearchfield．Theexistenceoftheshadowscausesproblemsinvideosegmentation，objectrecognitionandtrackingShadowsalsocreateobstaclesforanalyzingstillimagesandreducethevisibilityofimages．Inthispaper，image

6、formationandshadowpropertieswerefirstanalyzed，thenshadowdetectioninvideosandshadowremovalinstillimageswerein—depthstudiedTheobjectivesofshadowdetectioninvideosare：separatingtheobjectsandthereshadowsbasedonbackgroundmodel，providingagoodfoundationtothefollowingvideoproc

7、essing．Inthispaper，someclassicshadowdetectionmethodswerefirstanalyzed．AmethodofhumanshadowdetectionWasthenproposed．PossibleshadowregionswerefirstdetectedbycolorfeatureinHSVcolorspace．ShadowdetectionWasalsoperformedaccordingtomorphologicalfeaturesofhumanbodyandshadow．F

8、inalshadowregionswereobtainedbyfusingtheresultsofabovetwodetectionsTheexperimentrevealedtheeffectiveness：precisionandrobustn