帧间差分法

摘要： 为解决电缆护套断裂伸长率人工测量效率低的问题,设计了一套基于计算机视觉的电缆护套断裂伸长率测量系统,并提出了一种电缆护套断裂伸长率的自动化测量方案。首先在电缆护套表面的两端分别绘制一种圆环标记符,然后使用摄像机拍摄护套在拉力装置作用下的拉伸过程,利用边缘检测、连通域提取等图像处理技术获取电缆护套表面的标记符信息,并使用帧间差分法追踪标记符,实时计算并保存标记符形心位置,并以两个形心的间距作为标记符间距。本文提出了一种长度增量阈值判据,该判据够精确判定护套断裂所在帧,实验表明,该方法能够较为准确地测量出电缆护套的断裂伸长率。

摘要： 本试验旨在利用计算机视觉技术实现自动识别牛的反刍行为,并计算反刍时间与咀嚼次数,为牛的健康监控提供参考。在包头市养殖场中采集了7头牛共388 s的视频,人工统计牛反刍的时长为310 s,非反刍行为78 s。利用YOLO(You Only Look Once)目标检测算法和核相关滤波算法(Kernelized Correlation Filter,KCF)跟踪牛的头部,用帧间差分法获取反刍参数,判断牛是否在反刍,通过帧数与帧率的关系计算反刍时间,通过下颚反刍参数变化曲线规律计算反刍的咀嚼次数。试验对比了此算法与人工计数的结果进行反刍识别准确率验证,结果显示,反刍时间的平均误差为4.193%,反刍的咀嚼次数平均误差为4.929%,说明可以用计算机视觉自动识别牛的反刍行为。

摘要： 针对运动目标检测领域对实时性、便捷性、准确性的高要求,该文设计了一套基于FPGA的颜色与运动特征识别系统。系统辅以OV5640摄像头模块获取图像数据,基于Verilog语言进行并行流水线设计,使用SDRAM片外存储器实现数据流的实时缓存。基于FPGA实现了帧间差分法与HSV颜色空间特征的检测并进行结合,保证了系统的识别准确度。在FPGA中通过图像数据格式转换、运动目标检测、颜色特征检测、形态学滤波、目标指示跟踪等处理操作后实现了目标的精确识别。实验结果表明,该系统在不同的场景下,都可进行目标识别且识别准确率均达到95%以上。

摘要： 针对异纤机输棉通道内棉流速度的不确定性导致其打击精度无法提高的问题,课题组提出了一种基于帧间差分法和SURF特征匹配算法相结合的混合棉速测量方法。首先,对采集到的棉团图像进行预处理,采用帧间差分法提取棉团边缘信息,得到分离的二值化棉花图像;其次,基于形态学操作对二值化图像进行腐蚀、膨胀运算,得到完整的待检测棉团信息;最后,通过SURF特征点匹配算法对2幅图像中的特征点进行匹配,计算相邻帧间同名点之间的像素距离,将像素距离转换为实际距离后,计算得到棉团运动速度。研究结果表明:与直接匹配相比,特征点数量减少了67.8%,无效匹配点对减少了97.47%,算法计算所得速度与直接计算所得速度误差低于4%。课题组提出的算法可以满足实际工业应用要求。

摘要： 新冠疫情防控下,针对口罩检测难识别率低的问题,提出基于帧间差分的口罩佩戴检测算法。通过对输入的图像进行预处理,利用帧间差分法提取出前景,进而对人脸进行识别,分别统计眼部区域与口部区域肤色面积,进行比较验证算法的准确性。研究得出:相比其它算法,帧间差分算法识别率更高,识别速度较快,且不需消耗太多计算机资源;在中午良好的光照条件下,识别率较高,识别速度较快,识别率和识别速度没有受到年龄的影响;在实际应用中,可应用在小区门口、火车站、校园等人流量大的场景,经过测试,已达到可用标准。

摘要： 为了提升帧差法在复杂环境中低信噪比目标的检测效果,基于运动 目标在时间上具有连续性的原理,利用检测前跟踪的算法,通过三维滤波预处理和目标轨迹性判断相结合的设计准确筛选出 目标,达到在保持高检测率的前提下降低虚警的效果,对弱小 目标检测具有显著意义.

摘要： 在集约化养殖过程中,生猪打斗行为是影响生猪福利养殖的重要因素之一.针对复杂养殖环境下传统方法识别圈养生猪打斗行为准确率低的问题,提出1种基于帧间差分法(Frame difference,FD)-单点多框检测器(Single shot MultiBox detector,SSD)的生猪打斗行为识别方法.首先,利用帧间差分法提取生猪连续视频帧中的移动像素,排除光照度变化、地面水渍及尿渍等环境因素以及静止生猪对打斗行为识别的干扰.然后,以连续视频帧中的移动像素为样本,采用MobileNet v2、焦点损失函数、网络参数迁移学习对单点多框检测器进行改进,用于检测发生剧烈运动的生猪个体,提高SSD对运动生猪个体的检测精度与速度.最后,针对生猪发生打斗行为时的特点,设计精准的生猪打斗行为判别方法,以识别生猪是否发生打斗行为.试验结果表明,该方法对生猪打斗行为的识别准确率、查准率、查全率分别达到93.75％、96.79％、90.50％,可以有效识别圈养生猪的打斗行为,为饲养员判断生猪异常状况提供依据.

摘要： 针对光纤绕制过程中可能出现的爬线、断线、绕丝不均匀等问题,基于视频图像分割识别技术,设计了基于视频的图像光纤绕制检测系统.比较分析了背景图像差分法、帧间差分法和光流法,给出了它们各自的优缺点,并认为综合背景图像差分法、帧间差分法可以得到较好的效果.基于上述结论,提出了改进的光线缠绕检测识别方法,并进行了相应方法的MATLAB仿真.结果表明,运用改进算法可取得较好的检测效果,并且能够满足检测系统实时性的要求.

摘要： 为实现扁平漆包线表面缺陷的在线检测,文中设计了一种基于图像处理的检测系统.该系统采用帧间差分法分离扁平漆包线的背景,针对背景分离图像中的抖动干扰进行消抖处理,通过分析消抖处理结果判断当前图像是否存在缺陷.对于存在缺陷的图像,利用连通域分析和边界追踪算法提取了缺陷的位置、面积、周长等特征.实验结果表明,该系统检测缺陷的准确率达到95％,降低了缺陷特征提取的处理时间,可以满足在线检测的要求,具有较好的应用价值.

摘要： 针对光纤绕制过程中可能出现的爬线、断线、绕丝不均匀等问题,基于视频图像分割识别技术,设计了基于视频的图像光纤绕制检测系统。比较分析了背景图像差分法、帧间差分法和光流法,给出了它们各自的优缺点,并认为综合背景图像差分法、帧间差分法可以得到较好的效果。基于上述结论,提出了改进的光线缠绕检测识别方法,并进行了相应方法的MATLAB仿真。结果表明,运用改进算法可取得较好的检测效果,并且能够满足检测系统实时性的要求。

摘要： 本文在介绍了现有运动监测方法的基础上，将背景图像差分法和帧间差分法结合起来，提出了一种新的视频运动检测方法，该方法继承了两种算法的优点，同时又弥补了它们的不足。实验结果表明，本文所述方法对于光照、背景内容的变化不敏感，在运动图像检测中取得了良好的效果。

摘要： 针对视频监视的复杂背景，提出了一种基于帧间差分法和不变矩特征的运动目标检测与识别方法。在运动目标检测算法中，首先对定义的象素区域进行数据分析，然后通过帧间的数据差异产生运动信号，捕捉到场景中的运动目标。在目标识别方法中，首先提取运动目标区域的小变矩特征，并对其矢量进行标准化，然后利用遗传小波神经网络作为模式识别器，实现运动目标的自动识别。为验证本文方法及网络模型的泛化能力，在Matlab7.0中对模型进行了仿真。仿真实验表明，这是一种快速有效的运动目标检测与识别方法。

摘要： 针对传统的帧间差分法在使用中可能出现的目标拉伸和目标空洞问题,该文提出了一种结合帧间差分和水平集的运动目标检测分割方法.首先,该算法通过隔帧的图像差分获取到运动目标的大概位置,再以此初始位置建立闭合区域,通过水平集方法收敛得到目标的完整区域,将目标准确的分割出来,并在此基础上,加入互相关匹配,建立多帧图像序列间目标的相互联系,最终得到各个目标的运动轨迹.实验结果表明,该算法不仅可以实现运动目标的准确检测和完整分割,同时能够实现对于多个目标运动轨迹的跟踪.

摘要： 本文先利用改进的Mode算法对背景进行建模,改进了单独利用帧差法或背景减法进行运动目标检测时存在的不足,融合运动目标边缘信息的帧间差分法和背景减法相结合的运动目标检测;然后,为了解运动区域的阴影,提出了一种融合纹理特性和双阈值的去除算法,根据光照模型分析得到阴影点基本上具有相同的亮度比值这一原理对阴影进行去除.实验结果表明,该方法能有效地提取阴影和去除阴影区域,提高运动目标检测的准确率和鲁棒性.

摘要： 提出了一种帧间差分法与C-V模型相结合的运动人体分割算法。首先建立当前帧与前一帧的差分图像，判断目标的运动区域，然后设定运动区域的最小外接矩形。利用C-V模型在最小外接矩形范围内对原图像进行分割。最后将C-V分割结果图像与帧间差分图像进行有效融合，以获得完整运动目标。实验结果表明该算法能有效地分割和提取出视频序列中的运动人体。

摘要： 本文针对视频监控系统中运动目标检测方法进行研究，提出一种将背景减除和三帧差分相互融合的目标检测方法。该方法通过高斯模型对图像序列中每一个像素点构建自适应背景模型，并结合帧间差分法所得信息进行选择性背景更新，将两种方法得到的检测结果进行或运算得到运动图像的前景部分，并对其采用中值滤波和数学形态学运算去除噪声及小面积非人体运动部分，最终得到完整可靠的运动目标图像。实验结果证明该方法准确率高，适应能力与抗干扰能力较强，能满足实时性的要求。有一定的实际应用价值。

摘要： 本文针对智能视频处理技术中运动目标检测的问题，提出了一种改进的运动目标检测算法。该算法首先对于给定的视频，用帧间差分法快速检测出感兴趣的区域；然后使用混合高斯模型法处理时，仅更新上述区域中像素点的背景模型。该算法有效地结合了帧间差分法和混合高斯模型法的优点，不仅提高了系统对快速运动目标的检测能力，而且消除了单独使用帧间差分法时容易产生的“空洞”现象。结果表明，该算法在满足检测精度要求的前提下具有较好的实时性。

摘要： 运动目标检测是智能视觉监控系统的重要组成部分，其主要功能是检测监控场景中的运动目标，为高层运动分析提供必要的信息。本文提出一种快速运动目标检测算法，以帧差法和背景减法为基础，快速实现背景提取，背景更新，运动目标检测的功能。实验结果表明，该算法计算量小，检测目标完整，能够满足实时监控系统的要求。

摘要： 运动目标检测是智能视觉监控系统的重要组成部分，其主要功能是检测监控场景中的运动目标，为高层运动分析提供必要的信息。本文提出一种快速运动目标检测算法，以帧差法和背景减法为基础，快速实现背景提取，背景更新，运动目标检测的功能。实验结果表明，该算法计算量小，检测目标完整，能够满足实时监控系统的要求。

摘要： 运动目标检测是智能视觉监控系统的重要组成部分，其主要功能是检测监控场景中的运动目标，为高层运动分析提供必要的信息。本文提出一种快速运动目标检测算法，以帧差法和背景减法为基础，快速实现背景提取，背景更新，运动目标检测的功能。实验结果表明，该算法计算量小，检测目标完整，能够满足实时监控系统的要求。

摘要： 本发明属于卫星遥感领域，公开了一种结合亮度特征与改进帧间差分法的卫星视频船舶监测方法，包括如下步骤：(1)卫星视频单帧潜在目标获取：在利用差分形态学轮廓重建的视频帧亮目标提取的基础上，去除植被噪声，获取视频帧中的潜在船舶目标；(2)间隔帧船舶运动状态判别：通过改进的帧间差分法对不同视频帧之间进行差值运算，从潜在船舶目标中提取出动态船舶目标；(3)卫星视频动态船舶轨迹跟踪：利用自适应颜色模型对动态船舶目标进行轨迹跟踪。本发明对帧间差分算法进行了改进，可以在较小的计算量以及背景发生变化的前提下识别出船舶目标及其运动状态，并利用自适应的颜色模型跟踪其运动轨迹。

摘要： 本发明涉及图像分析技术领域，具体公开了一种基于背景抑制帧间差分法的云台角度计算方法，包括以下步骤：步骤1，获取并存储连续的拍摄图像；步骤2，对比与当前拍摄图像相邻的两帧图像建立两帧图像之间的背景仿射关系；步骤3，通过背景抑制算法抑制已经建立仿射关系的背景，从这两帧图像中识别出动态目标及其坐标位置；步骤4，将一段时间内的所有拍摄图像中的同一动态目标的坐标位置进行连接形成该动态目标的移动轨迹；步骤5，从移动轨迹中提取出偏转角度。本发明有效解决了现在计算偏转角度对于拍摄图像的背景要求高的问题。

摘要： 本发明公开了一种基于帧间差分自动提取稳定帧的方法。属于机器视觉工业应用中的智能识别领域。本发明重点是基于帧间差分法实现快速而准确的自动提取。基本原理为首先以一段翻书的连续帧作为训练图像来标定一个合适的帧差阈值，再以该阈值来判断和提取目标图像序列中的稳定帧并避免重复采集，并根据环境的变化来修正其帧差阈值。该方法注重运算速度，只需要进行简单的帧间差分运算。实验结果表明,该方法不仅高效快捷,具有很强的环境适应性，而且能够保证较好的识别精度,具有实用价值。

摘要： 本发明公开了一种基于SSD(Single Shot MultiBox Detector，单帧多框检测器)‑改进帧间差分法‑霍夫变换的结构系统运动状态异常检测方法，包括：S1)利用相机获取目标物运动过程视频集1，进行处理与标定；S2)将样本图像和标签文件输入到SSD网络模型进行训练与验证；S3)利用相机获取目标物运动过程视频2，并使用训练后的SSD网络模型对视频2进行目标物上的运动部件检测；S4)对S3中检测得到的目标物上的运动部件进行改进帧间差分法处理，获到目标物上的运动部件的边界特征；S5)利用霍夫变换对S4中获得的边界特征处理得到边界的旋转角度指标；S6)绘制旋转角度历程曲线；S7)计算与正常情况下旋转角度历程曲线的均方根偏差值，进行异常检测。本发明的目标物运动状态检测方法，具有操作便捷、处理智能、检测精度高的优点。

摘要： 本发明公开了一种基于虚拟线圈帧间差分法的车流量检测方法，首先采用灰度化处理简化视频信息量，用高斯滤波对图像平滑处理并抑制噪声并使图像满足卷积关系，然后获取到的灰度图像进行二值化处理，其次采用高斯混合模型对破损区域进行修复，再采用质心间距来将连接紧密的车辆判断是否是多个车辆，最后输出车流量进行数据更新。通过上述方式，解决了现有识别方法在识别过程中产生孔洞，从而导致将背景判断为车辆，以及车辆遮挡或者阴影带来的影响，有效的提高了车辆识别精度。

摘要： 本发明专利涉及一种基于帧间差分法和形态学的连续视频小目标检测方法，属于图像处理技术领域。通过S1获取连续视频图像；S2利用三帧差分法完成背景滤除；S3对差分结果进行二值化；S4对两幅二值化结果图完成“与”运算；S5对“与”运算结果，利用顶帽变换，完成目标检测，获取结果图像的方式，本发明能够有效提取原图像的局部信息，来检测小目标。综上所述，本发明识别小目标准确性更高，并且复杂程度低，实现简单，具有较快的计算速度。

摘要： 本发明属于卫星遥感领域，公开了一种结合亮度特征与改进帧间差分法的卫星视频船舶监测方法，包括如下步骤：(1)卫星视频单帧潜在目标获取：在利用差分形态学轮廓重建的视频帧亮目标提取的基础上，去除植被噪声，获取视频帧中的潜在船舶目标；(2)间隔帧船舶运动状态判别：通过改进的帧间差分法对不同视频帧之间进行差值运算，从潜在船舶目标中提取出动态船舶目标；(3)卫星视频动态船舶轨迹跟踪：利用自适应颜色模型对动态船舶目标进行轨迹跟踪。本发明对帧间差分算法进行了改进，可以在较小的计算量以及背景发生变化的前提下识别出船舶目标及其运动状态，并利用自适应的颜色模型跟踪其运动轨迹。

摘要： 本发明公开了基于帧间差分法的消防占道异常物体检测方法，通过获取正常状态下的消防占道检测区域内的图片的灰度图作为底图图像，然后依次获取摄像头视频帧与底图图像对比，利用帧间差分法获取前景物体形体，在根据形态学获取物体最小外包框坐标，根据所获取的最小外包框和消防占道检测信息库进行消防占道检测区域异常物体检测和异常情况上报判定。本发明的基于帧间差分法的消防占道异常物体检测方法，算法实现简单，程序计算复杂度低，运行速度快，而且对场景光线变化不敏感，还能提高检测准确率。本发明的基于帧间差分法的消防占道异常物体检测方法具有算法实现简单，计算复杂度低，运行速度快的优点。

摘要： 本发明公开了一种融合帧间差分法的ViBe鬼影抑制方法，属于图像、视频处理技术领域。所述方法同时采用ViBe算法与帧间差分法对视频序列进行处理；对被帧间差分法判为背景区域且被ViBe算法判为目标区域的像素点进行计数；设定阈值Th，当计数大于阈值Th时，判断该像素点为鬼影区域，加快背景更新速度，实现对鬼影区域的快速抑制，本发明针对采用ViBe算法与帧间差分法对视频序列处理结果进行相与后存在空洞、前景检测的准确度不高的问题，设定一个阈值，当被帧间差分法判为背景区域且被ViBe算法判为目标区域的像素点个数超过该阈值时加快背景更新速率，实现鬼影的快速消除，提高了前景检测的准确度。

摘要： 本发明涉及图像分析技术领域，具体公开了一种基于背景抑制帧间差分法的云台角度计算方法，包括以下步骤：步骤1，获取并存储连续的拍摄图像；步骤2，对比与当前拍摄图像相邻的两帧图像建立两帧图像之间的背景仿射关系；步骤3，通过背景抑制算法抑制已经建立仿射关系的背景，从这两帧图像中识别出动态目标及其坐标位置；步骤4，将一段时间内的所有拍摄图像中的同一动态目标的坐标位置进行连接形成该动态目标的移动轨迹；步骤5，从移动轨迹中提取出偏转角度。本发明有效解决了现在计算偏转角度对于拍摄图像的背景要求高的问题。