改进自适应混合高斯模型和帧间差分的运动目标检测

来源：机床与液压杂志2022年第21期北京时间：

作者：王立玲，刘超杰，马东，王洪瑞

单位：河北大学电子信息工程学院，河北省数字医疗工程重点实验室；河北大学电子信息工程学院，河北省数字医疗工程重点实验室；河北大学电子信息工程学院，河北省数字医疗工程重点实验室；河北大学电子信息工程学院，河北省数字医疗工程重点实验室

摘要：针对传统混合高斯模型进行运动目标检测易受环境噪声或光照变化干扰，检测结果存在空洞、边缘缺失等问题，提出一种改进自适应混合高斯模型和帧间差分的运动目标检测算法。在混合高斯模型建立之初，采用较大的学习率快速消除背景干扰信息，当模型趋于稳定后，根据目标运动状态不断调整学习率，实现自适应修正背景模型。同时引入光照变化因子调整模型更新率，有效克服光照变化的影响。为提高目标边缘连续性，采用基于图像相似度的四帧差分法并结合边缘检测算法快速提取目标轮廓信息填补目标边缘。通过形态学处理消除目标空洞及残余噪点，获得完整的运动目标。结果表明：该方法目标检测准确率达到95.2%，在保证实时性的同时对复杂场景具有较好的适应能力，鲁棒性强。

关键词：运动目标检测;自适应混合高斯模型;图像相似度;四帧差分;边缘检测

基金资助：国家自然科学基金青年科学基金项目（61703133）；国家重点研发计划（2017YFB1401200）