背景差分法+混合高斯模型【matlab】

clc
clear
close all
%%
%讀取視頻
mov = VideoReader('test.avi');
N=mov.NumFrames;         %讀取視頻長(zhǎng)度
%%
% 幀設(shè)置
frame = read(mov,1);           % 讀取第一幀作為背景
frame_bw = rgb2gray(frame);          % 將背景轉(zhuǎn)換為灰度圖像
frame_size = size(frame);             %取幀大小
width = frame_size(2);
height = frame_size(1);
frame_g = zeros(height, width);              %前景
backdrop_bw = zeros(height, width);           %背景
%%
%視頻變量
C = 3;                                  % 組成混合高斯的單高斯數(shù)目 (一般3-5)
M = 3;                                  % 
D = 2.5;                                % 閾值(一般2.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差)
alpha = 0.01;                           % learning rate 學(xué)習(xí)率決定更新速度(between 0 and 1) (from paper 0.01)
thresh = 0.25;                          % foreground threshold 前景閾值(0.25 or 0.75 in paper)
sd_init = 6;                            % initial standard deviation 初始化標(biāo)準(zhǔn)差(for new components) var = 36 in paper
w = zeros(height,width,C);              % initialize weights array 初始化權(quán)值數(shù)組
mean = zeros(height,width,C);           % pixel means 像素均值
sd = zeros(height,width,C);             % pixel standard deviations 像素標(biāo)準(zhǔn)差
u_diff = zeros(height,width,C);         % difference of each pixel from mean 與均值的差
p = alpha/(1/C);                        % initial p variable 參數(shù)學(xué)習(xí)率(used to update mean and sd)
rank = zeros(1,C);                      % rank of components (w/sd)
%%
%初始化均值和權(quán)值
pixel_depth = 8;                        % 8-bit resolution 像素深度為8位
pixel_range = 2^pixel_depth -1;         % pixel range 像素范圍2的7次方0—255(# of possible values)
for i=1:height
    for j=1:width
        for k=1:C
            mean(i,j,k) = rand*pixel_range;     % means random (0-255之間的隨機(jī)數(shù))
            w(i,j,k) = 1/C;                     % weights uniformly dist
            sd(i,j,k) = sd_init;                % initialize to sd_init
            
        end
    end
end

%%
%處理幀
for n = 1:N
    frame = read(mov,n);       %  讀%第n幀
    frame_bw = rgb2gray(frame);       %轉(zhuǎn)換為灰度圖像
    frame_bw=medfilt2(frame_bw);

    % 計(jì)算像素差值
    for m=1:C
        u_diff(:,:,m) = abs(double(frame_bw) - double(mean(:,:,m)));
    end
    %更新每個(gè)像素的背景模型
    for i=1:height
        for j=1:width
            match = 0;
            for k=1:C                       
                if (abs(u_diff(i,j,k)) <= D*sd(i,j,k))       %像素匹配了模型
                    match = 1;  % 設(shè)置匹配記號(hào)
                    %更新權(quán)值,均值帖汞,標(biāo)準(zhǔn)差和參數(shù)學(xué)習(xí)率
                    w(i,j,k) = (1-alpha)*w(i,j,k) + alpha;
                    p = alpha/w(i,j,k);                  
                    mean(i,j,k) = (1-p)*mean(i,j,k) + p*double(frame_bw(i,j));
                    sd(i,j,k) =   sqrt((1-p)*(sd(i,j,k)^2) + p*((double(frame_bw(i,j)) - mean(i,j,k)))^2);
                else                                   
                    w(i,j,k) = (1-alpha)*w(i,j,k);      % weight slighly decreases 權(quán)值減小
                end
            end
            backdrop_bw(i,j)=0;
            for k=1:C
                backdrop_bw(i,j) = backdrop_bw(i,j)+ mean(i,j,k)*w(i,j,k);  %更新背景
            end
            % 如果沒(méi)有匹配的模型則創(chuàng)建新模型
            if (match == 0)
                [min_w, min_w_index] = min(w(i,j,:));  
                mean(i,j,min_w_index) = double(frame_bw(i,j));
                sd(i,j,min_w_index) = sd_init;
            end
            rank = w(i,j,:)./sd(i,j,:);             % 計(jì)算優(yōu)先級(jí)
            rank_ind = [1:1:C];
            % 計(jì)算前景
            frame_g(i,j) = 0;
            while ((match == 0)&&(k<=M))
                    if (abs(u_diff(i,j,rank_ind(k))) <= D*sd(i,j,rank_ind(k)))
                        frame_g(i,j) = 0;     %black = 0
                    else
                        frame_g(i,j) = frame_bw(i,j);     
                    end
                k = k+1;
            end
        end
        
    end
    
    figure(1),subplot(1,2,1),imshow(frame)    %顯示輸入圖像
%     subplot(1,3,2),imshow(uint8(backdrop_bw))    %顯示背景圖像
    subplot(1,2,2),imshow(uint8(frame_g))     %顯示前景圖像
end

 
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末抒寂,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市唤锉,隨后出現(xiàn)的幾起案子嘶窄,更是在濱河造成了極大的恐慌糖赔,老刑警劉巖战虏,帶你破解...
    沈念sama閱讀 206,839評(píng)論 6 482
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件拣宰,死亡現(xiàn)場(chǎng)離奇詭異,居然都是意外死亡烦感,警方通過(guò)查閱死者的電腦和手機(jī)巡社,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 88,543評(píng)論 2 382
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門(mén),熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來(lái)手趣,“玉大人晌该,你說(shuō)我怎么就攤上這事肥荔。” “怎么了朝群?”我有些...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 153,116評(píng)論 0 344
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵燕耿,是天一觀的道長(zhǎng)。 經(jīng)常有香客問(wèn)我姜胖,道長(zhǎng)誉帅,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 55,371評(píng)論 1 279
  • 正文 為了忘掉前任右莱,我火速辦了婚禮蚜锨,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘慢蜓。我一直安慰自己亚再,他們只是感情好,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 64,384評(píng)論 5 374
  • 文/花漫 我一把揭開(kāi)白布晨抡。 她就那樣靜靜地躺著氛悬,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪凄诞。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上圆雁,一...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 49,111評(píng)論 1 285
  • 那天,我揣著相機(jī)與錄音帆谍,去河邊找鬼伪朽。 笑死,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛汛蝙,可吹牛的內(nèi)容都是我干的烈涮。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 38,416評(píng)論 3 400
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開(kāi)眼窖剑,長(zhǎng)吁一口氣:“原來(lái)是場(chǎng)噩夢(mèng)啊……” “哼坚洽!你這毒婦竟也來(lái)了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起西土,我...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 37,053評(píng)論 0 259
  • 序言:老撾萬(wàn)榮一對(duì)情侶失蹤讶舰,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒(méi)想到半個(gè)月后需了,有當(dāng)?shù)厝嗽跇?shù)林里發(fā)現(xiàn)了一具尸體跳昼,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 43,558評(píng)論 1 300
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長(zhǎng)有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 36,007評(píng)論 2 325
  • 正文 我和宋清朗相戀三年肋乍,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了鹅颊。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 38,117評(píng)論 1 334
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡墓造,死狀恐怖堪伍,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出锚烦,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤帝雇,帶...
    沈念sama閱讀 33,756評(píng)論 4 324
  • 正文 年R本政府宣布涮俄,位于F島的核電站,受9級(jí)特大地震影響摊求,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏禽拔。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 39,324評(píng)論 3 307
  • 文/蒙蒙 一室叉、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望睹栖。 院中可真熱鬧,春花似錦茧痕、人聲如沸野来。這莊子的主人今日做“春日...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 30,315評(píng)論 0 19
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽(yáng)曼氛。三九已至,卻和暖如春令野,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間舀患,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 31,539評(píng)論 1 262
  • 我被黑心中介騙來(lái)泰國(guó)打工气破, 沒(méi)想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留聊浅,地道東北人。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 45,578評(píng)論 2 355
  • 正文 我出身青樓现使,卻偏偏與公主長(zhǎng)得像低匙,于是被迫代替她去往敵國(guó)和親。 傳聞我的和親對(duì)象是個(gè)殘疾皇子碳锈,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 42,877評(píng)論 2 345

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容