基于水平集的运动目标检测和速度估算

摘要

在摄像机运动的情况下,研究了一种用于运动目标检测和边界速度估算的方法.该方法通过假设分段平滑运动场的约束条件,将求解问题公式化为视频时空域上的最大后验(MAP)运动分割问题.利用Euler-Lagrange梯度下降法,从MAP运动分割方法所得到的能量函数导出一组方程,用于同时估算由于摄像机运动引起的背景运动场和检测运动目标.对应于曲面的Euler-Lagrange方程被表达为水平集的偏微分方程.提出了一种基于水平集隐含表示的运动目标边界速度估算新方法,利用符号距离图表示运动目标的轮廓,采用光流方法估算运动目标轮廓点的速度.对于实际视频序列的实验结果表明,新方法的估算结果准确、稳定,并且相邻点的速度估算具有很好的连续性.