[发明专利]一种融合高斯混合模型和H-S光流法的视频前景目标提取方法

说明书

本发明公开了一种融合高斯混合模型和H‑S光流法的视频前景目标提取方法，包括以下步骤：将视频按照帧分割成一系列的原始图像，并进行灰度化等图像预处理；对每一帧图像分别用高斯混合模型和H‑S光流法进行处理，输出对应的第一前景掩模图像和第二前景掩模图像；对第一前景掩模图像和第二前景掩模图像进行基于小波变换的图像融合处理，输出第三前景掩模图像；对第三前景掩模图像进行中值滤波除去噪声后，然后进行数学形态学图像处理，输出第四前景掩模图像；将第四前景掩模图像和原始图像进行与运算，提取出前景目标图像，输出前景目标视频。本发明融合高斯混合模型和H‑S光流法，提高了动态背景下视频前景目标提取的效果，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及图像处理和计算机视觉技术领域，具体涉及一种融合高斯混合模型和H-S光流法的视频前景目标提取方法。

背景技术

视频前景目标的提取是计算机视觉领域的一项关键问题，在视频监控，运动物体捕捉等重要领域具有重要应用价值。传统的视频前景目标提取方法主要是针对静态背景情况，在动态背景的情况下，受到视频中动态纹理的干扰，不能取得良好的提取效果。

前景目标提取主要将视频中每一帧图像运动的目标物体从原始图像中分离出来。对于目标物体区域，将像素点设为255；背景区域，将像素点设为0。

前景目标提取根据视频背景的状态的不同，分为静态背景前景目标提取和动态背景前景目标提取两种。目前，静态背景下的前景目标提取技术已经相当成熟，已经有许多算法被研究出来，能够很好的提取出静态背景下的前景目标。然而，对于动态背景的情况，目前存在的许多算法都不足以较好的提取出视频中的前景目标。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种融合高斯混合模型和H-S光流法的视频前景目标提取方法，既可以在静态背景情况下又可以在动态背景下良好地提取出视频中的前景目标。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种融合混合高斯模型和H-S光流法的视频前景目标的提取方法，所述的视频前景目标的提取方法包括以下步骤：

S1、将视频按照帧分割成一系列的原始图像，并且进行灰度化等图像预处理；

S2、对每一帧图像分别用高斯混合模型和H-S光流法进行处理，分别输出对应的第一前景掩模图像和第二前景掩模图像；

S3、对第一前景掩模图像和第二前景掩模图像进行基于小波变换的图像融合处理，输出第三前景掩模图像；

S4、对小波融合后的第三前景掩模图像进行中值滤波除去噪声后，再对图像进行数学形态学图像处理，输出第四前景掩模图像；

S5、将第四前景掩模图像和原始图像进行与运算，提取出前景目标图像，输出前景目标视频。

进一步地，所述的步骤S1包括以下步骤：

S101、将视频图像从RGB色彩空间当中转换到亮度值空间，也就是获取图像的灰度图；

S102、每一帧图像的信息，就包含在它的灰度值图像里面，为此建立一个统一的坐标系，用I(x,y,i)表示视频图像序列中对应的第i帧灰度图像(x,y)位置处的像素值。x与y分别代表一帧图像横纵轴上的坐标，i代表图像中的第i帧。

进一步地，所述的步骤S2包括以下步骤：

S201、进行基于高斯混合模型的视频前景目标提取，预先定义几个高斯模型并初始化，求出相对应参数；

对每帧图像的每个像素用多个单模型描述：