智能视频监控中的遗留物检测或搬移物检测

时间:2021-09-25 04:04:15

   

智能视频监控中的遗留物或搬移物检测

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       遗留物或搬移物检测是智能视频监控中的一项基本功能,基本上是智能视频监控领域的必备功能。然而,在实际应用中漏报或误判率依然很高。常见的遗留物或搬移物检测算法主要分为两类,一类是先检测,再根据检测前景在场景中的停留时间来判定是否为遗留物或搬移物;另一类,则是先检测,然后采用跟踪方法来判断是否为遗留物或搬移物,该类方法由于目标跟踪本身存在的难点,在实际应用的场景受到了很大的限制。因此本文主要介绍第一类方法。

       在第一类方法中,常用的是双背景模型,有些文献又称为短时背景和长时背景(short term background and long term background),国内找到的文献基本是延续这一思想,没什么新意,建议研究或做这块的朋友留意国外的资料。下图是来自文献3:

智能视频监控中的遗留物检测或搬移物检测

        在遗留物检测这块,经常遇到的问题有:

         1)突然光照的变化

         突然光照的变化对遗留物的检测其实影响不到,主要影响的是检测到的前景。根据双背景模型建立的背景模型来进行遗留物检测,可以在一定程度上减少光照的影响。

        2)遗留物和搬移物的判断

        对遗留物和搬移物的区分是智能视频分析中的基本功能,因此对于检测到的静态目标块,怎么区分是遗留物还是搬移物呢?常用的做法是采用边缘自相关、和颜色直方图相关,以及文献3提出的向外围通胀。个人观点,边缘自相关和颜色直方图相关是比较不错的,边缘自相关对外背景比较杂乱的效果不如颜色直方图相关。当然,为了增强直方图的可分辨性,可以采用直方图的变体。在实践中,中心加权的直方图在区分遗留物和搬移物方面的效果不错,基本上可以达到90%以上的正确区分。

       3)遗留物和搬移物的跳跃

        在监控过程中,检测到的静态库可能会出现遗留和搬移的跳变(即同一物体时而是遗留物、时而是搬移物)。解决这个问题的方法其实很简单:通过对状态进行记录,采用投票法来决定到底是遗留物还是搬移物,也即,同一静态块,以标记状态次数为多的为最终目标快(比如,同一静止块,标记为遗留的次数为4,标记为搬移的次数为2,则最终状态为2)。

      4)静态块的闪烁处理

       对于由于风吹和树叶、摇头的风扇等,由于在场景中也会长时间的被检测为前景,当做静止块来处理。对于该种情况,可以通过统计该块的均值和方差以及长宽比来进一步确认。通常可以假设,对于遗留物或搬移物,其多为刚体结构,均值、方差和长宽比不会发生很大的变化。采用这种处理,可以去掉很大一部分的误判和干扰。 

      另外,如果采用跟踪的方法,可以进一步减少遗留物或搬移物的误判率(这些遗留物或搬移物不会自己到这里来,一般会伴随着运动目标,将静止块与附近的运动目标进行关联,可以提高检测精度)。



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