GMM背景建模原理

簡要原理:

對一個視頻序列幀中的每一個像素,建立一個混合高斯模型,這個模型中權重大的代表背景,權重小的代表前景。新來的像素如果能匹配上背景對應的高斯模型,那麼新來的像素就被當成背景。如果匹配的是權重較小的高斯模型,或者沒有匹配的高斯模型,那麼這個像素被當成前景。


算法流程:

1 前提:視頻序列的每一個像素,都訓練好了一個混合高斯模型(一組高斯模型的和)。


2 對於新的一個視頻幀中的一個像素點,將它與混合高斯模型進行匹配,如果有匹配成功的高斯模型,則按下面的公式改變權值。其中alpha爲權重的學習速率,rho是均值與方差的更新公式,下面的公式公供參考。如果沒有與之匹配的模型,那麼把排序最後的一個高斯模型刪了,換成這個當前像素對應的高斯模型。



3 對新模型,將權重歸一化後,再按權重排序。選 出權重之和大於一個閾值的一組模型作爲背景,如果新像素所在的模型在背景這一組,那麼新像素就是背景像素,如果不在背景這一組,那麼新像素就是前景。


實驗效果:

程序是OPENCV中自帶的算法:




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