复杂背景下运动目标的提取

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1、第33卷第4期光电工程Vol.33,No.42006年4月Opto-ElectronicEngineeringApril,2006文章编号：1003-501X(2006)04-0010-04复杂背景下运动目标的提取1,2131,21张旭光，韩广良，孙巍，雷凯，王延杰(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2.中国科学院研究生院，北京100039；3.吉林大学测试科学实验中心，吉林长春130025)摘要：提出了在复杂背景以及摄像机运动的情况下运动目标提取的算法。采用了新的局部投影的方法，在图像中合理地划分了投影区域，在求投影偏移量时提出了峰值匹配的算法，合理地

2、检测到了投影偏移量。求得各个局部运动矢量后，采用出现频率最高的局部运动矢量代表全局运动矢量，成功的补偿了背景的运动。实验结果表明该算法在图像背景复杂且由于摄像机运动使背景发生明显变化的情况下，可稳定准确地提取出运动目标，并能有效克服背景中存在的运动干扰。关键词：目标跟踪；目标提取；复杂背景；灰度投影中图分类号：V556,TP391文献标识码：AExtractionofmovingobjectsinclutterbackground1,2131,21ZHANGXu-guang，HANGuang-liang，SUNWei，LEIKai，WANGYan-jie(1.ChangchunInst

3、ituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,theChineseAcademyofSciences,Changchun130033,China;2.GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China;3.TestCenterofJilinUniversity,Changchun130025,China)Abstract:ANewalgorithmisproposedtoextractmovingobjectsundercomplexbackgroundinthecaseofthe

4、movementofcamera.Anewlocalprojectionalgorithmisusedtoplottheregionsofprojectioninreason.Inordertogettheexcursionofprojectioncorrectly,thepeakvalueoftheprojectionisappliedtomatchincurrentframe.Afterthemovementvectorsofeveryregionaregained,thebiggestfrequencyofthelocalmovementvectorsisusedtorepres

5、entthewholevector,throughwhichthiswecanequalizethemovementofbackgroundsuccessfully.Experimentalresultsshowthatthisalgorithmcanextractmovingobjectscorrectlyundercomplexbackgroundthoughthecameraismoving.Thisalgorithmalsocanovercomethedisturbanceofothermovingobject.Keywords:Objecttracking;Objectext

6、raction;Complexbackground;Grayprojection引言目标跟踪领域的一个关键问题就是运动目标的提取，在背景很复杂的情况下由于背景中很可能存在与目标相似的特征，并且目标本身存在旋转、缩放的问题，所以运用模板匹配、特征提取等方法都很难保证[1]对运动目标长时间准确的提取。考虑到视频序列图像具有帧间连续性，因此可以通过帧间差分的方法检测运动的目标，从而避免了复杂背景对目标的干扰。当摄像机固定不动时，相邻帧间的背景基本一致，可以直接采用差分的方法。而实际跟踪系统由于摄收稿日期：2005-04-18；收到修改稿日期：2005-10-08作者简介：张旭光(1978-)

7、，男(满族)，吉林长春人，博士生，主要研究工作是数字图像处理，目标识别。E-mail:mtnf2000@sina.com2006年4月张旭光等：复杂背景下运动目标的提取11像机本身存在运动以及图像中有其他运动物体的干扰，序列图像变化很大；不仅有目标运动造成的背景显露和遮拦，而且摄像机的运动使背景在整体上发生了变化，出现了退出视场的部分和新进入视场的部分，直接采用差分的方法无法准确地检测出运动的目标。考虑到当摄像机运动时背景只是产生了位移，而结构