[发明专利]可适应随机噪声和光照变化的背景建模方法

权利要求书

1.一种可适应随机噪声和光照变化的背景建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：选取视频图像中的开始部分的若干帧图像作为训练图像，设置不同方差的多个高斯滤波器组成高斯滤波器组，用所述高斯滤波器组中的每个高斯滤波器对每个训练图像进行滤波，得到多组滤波图像，将每组滤波图像与所有训练图像组成一个训练样本集，得到多个训练样本集，对每个训练样本集中所有图像相同位置处的每个相应像素点的像素值采用期望最大化EM算法进行计算，训练出多组单高斯模型，并将最后一帧训练图像设为当前帧图像；

步骤B：根据当前帧图像的多组单高斯模型参数，结合多个滤波图像计算出多个参考背景掩模；

步骤C：根据当前帧图像的每个参考背景掩模和当前帧图像的前一帧图像对应的修正背景掩模的差异度，生成一个新图像，该新图像中的各像素点的值随着对应像素点处的差异度指数增长，将该图像作为该参考背景掩模对应的差异度掩模；

步骤D：计算每个所述参考背景掩模对应的差异度掩模中各像素点光照变化的概率，通过光照补偿得到每个所述参考背景掩模对应的所述修正背景掩模；

步骤E：对当前帧图像的所有修正背景掩模进行平均得到鲁棒背景掩模，并通过该鲁棒背景掩模对所述当前帧图像进行分割前景背景，并更新所述每组单高斯模型参数。

2.根据权利要求1所述的可适应随机噪声和光照变化的背景建模方法，其特征在于，所述步骤B包括：

当所述当前帧图像为所述训练图像之后的任意帧图像时，将所述当前帧图像通过所述高斯滤波器组进行滤波，得到多个滤波图像；

计算所述当前帧图像和所述多个滤波图像中的相同位置的对应像素点的像素值属于对应的所述单高斯模型的概率值，作为参考背景掩模；

当当前帧图像是最后一帧训练图像时，则将所述参考背景掩模作为当前帧图像的修正背景掩模，执行步骤E；否则执行步骤C。

3.根据权利要求1所述的可适应随机噪声和光照变化的背景建模方法，其特征在于，所述步骤E包括：

对步骤D中得到的所有所述修正背景掩模进行平均计算，得出的值作为当前帧图像的鲁棒背景掩模，将所述鲁棒背景掩模作为当前帧图像前景背景的分割阈值，对于当前帧图像中的每一个像素点的像素值，大于所述前景背景的分割阈值，则当前帧图像中的该像素点为背景；否则，该当前帧图像中的该像素点为前景；

所述当前帧图像是所述视频中需要进行前景背景分割的最后一帧图像，则前景背景分割过程结束；否则根据所述差异度掩模和所述鲁棒背景掩模对所有单高斯模型参数进行更新；并将下一帧图像作为当前帧图像，执行步骤B。