ViBe - ViBe - Wikipedia

ViBe je odčítání pozadí algoritmus který byl představen na IEEE ICASSP 2009 konference a byl upřesněn v pozdějších publikacích.[1][2][3][4] Přesněji řečeno, jedná se o softwarový modul pro extrakci informací o pozadí z pohyblivých obrazů. Byl vyvinut Oliverem Barnichem a Marcem Van Droogenbroeckem z Montefiore Institute, University of Lutych, Belgie.[5]

ViBe je patentováno:[6] patent pokrývá různé aspekty, jako je stochastická náhrada, prostorová difúze a nechronologická manipulace.

ViBe je napsáno v programovací jazyk C, a byl implementován dne procesor, GPU a FPGA.[7]

Technický popis[2]

Pixelový model a proces klasifikace

Mnoho pokročilých technik se používá k poskytnutí odhadu časových funkce hustoty pravděpodobnosti (pdf) pixelu x. Přístup ViBe je odlišný, protože ukládá vliv hodnoty v polychromatickém prostoru omezený na místní sousedství. V praxi ViBe neodhaduje pdf, ale používá sadu dříve pozorovaných hodnot vzorku jako pixelový model. Chcete-li klasifikovat hodnotu pt (x), porovná se s jejími nejbližšími hodnotami mezi sadou vzorků.

Aktualizace modelu: Zásady životnosti ukázkových hodnot

ViBe zajišťuje hladkou exponenciálně klesající životnost pro vzorové hodnoty, které tvoří pixelové modely. Díky tomu je ViBe schopen úspěšně řešit doprovodné události pomocí jediného modelu přiměřené velikosti pro každý pixel. Toho je dosaženo náhodným výběrem, který vzorek se má nahradit při aktualizaci pixelového modelu. Jakmile je vybrán vzorek, který má být vyřazen, nahradí vyřazený vzorek nová hodnota. Pixelový model, který by byl výsledkem aktualizace daného pixelového modelu s daným vzorkem pixelu, nelze předvídat, protože hodnota, která má být vyřazena, je vybrána náhodně.

Aktualizace modelu: Prostorová konzistence

Pro zajištění prostorové konzistence celého obrazového modelu a zvládnutí praktických situací, jako jsou malé pohyby kamery nebo pomalu se vyvíjející objekty na pozadí, používá ViBe techniku ​​podobnou té, která byla vyvinuta pro proces aktualizace, při kterém náhodně vybere a aktualizuje pixelový model v sousedství aktuálního pixelu. Označením NG (x) a p (x) respektive prostorového sousedství pixelu x a jeho hodnoty a za předpokladu, že bylo rozhodnuto aktualizovat sadu vzorků x vložením p (x), pak ViBe také použije tuto hodnotu p (x) k aktualizaci sady vzorků jednoho z pixelů v sousedství NG (x), vybraných náhodně. Výsledkem je, že ViBe je schopen vytvářet prostorově koherentní výsledky přímo bez použití jakékoli metody následného zpracování.

Inicializace modelu

Ačkoli se model mohl snadno zotavit z jakéhokoli typu inicializace, například výběrem sady náhodných hodnot, je vhodné co nejdříve získat přesný odhad pozadí. V ideálním případě by segmentační algoritmus chtěl mít možnost segmentovat videosekvence počínaje od druhého snímku, přičemž první snímek se používá k inicializaci modelu. Protože před druhým rámcem nejsou k dispozici žádné časové informace, ViBe naplní pixelové modely hodnotami nalezenými v prostorovém sousedství každého pixelu; přesněji inicializuje model pozadí s hodnotami náhodně získanými v každém sousedství pixelů prvního snímku. Odhad pozadí je tedy platný počínaje druhým snímkem videosekvence.

Reference

  1. ^ Barnich, Olivier; Van Droogenbroeck, Marc (2009). „ViBe: Výkonná náhodná technika pro odhad pozadí ve videosekvencích“. 2009 Mezinárodní konference IEEE o akustice, řeči a zpracování signálu. 945–948. doi:10.1109 / ICASSP.2009.4959741. ISBN  978-1-4244-2353-8.
  2. ^ A b Barnich, O; Van Droogenbroeck, M (2011). „ViBe: Algoritmus odčítání pozadí na pozadí pro videosekvence“. Transakce IEEE na zpracování obrazu. 20 (6): 1709–1724. Bibcode:2011ITIP ... 20.1709B. doi:10.1109 / TIP.2010.2101613. ISSN  1057-7149. PMID  21189241.
  3. ^ Van Droogenbroeck, M .; Paquot, O. (2012). „Odečet pozadí: Experimenty a vylepšení pro ViBe“. 2012 IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshops. s. 32–37. doi:10.1109 / CVPRW.2012.6238924. ISBN  978-1-4673-1612-5.
  4. ^ Van Droogenbroeck, Marc; Barnich, Olivier (2014). „ViBe: rušivá metoda odečítání pozadí“. Modelování na pozadí a detekce popředí pro video dohled. s. 7.1–7.23. doi:10.1201 / b17223-10. ISBN  978-1-4822-0537-4.
  5. ^ http://www.telecom.ulg.ac.be/research/vibe/
  6. ^ Světová organizace duševního vlastnictví. Patenty ViBe
  7. ^ Kryjak, Tomasz; Gorgon, Marek. „Implementace algoritmu segmentace objektů popředí ViBe v reálném čase“. Ve sborníku z Federované konference o informatice a informačních systémech (FedCSIS) z roku 2013, s. 591–596