华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2013, Vol. 41 ›› Issue (9): 77-81.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2013.09.013

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基于自适应模糊估计的背景建模方法

李子龙 刘伟铭 张阳   

  1. 华南理工大学 土木与交通学院,广东 广州 510640
  • 收稿日期:2012-11-01 修回日期:2013-04-02 出版日期:2013-09-25 发布日期:2013-08-01
  • 通信作者: 李子龙(1979-),男,博士生,主要从事智能交通、图像处理与模式识别研究. E-mail:longtaizi811@gmail.com
  • 作者简介:李子龙(1979-),男,博士生,主要从事智能交通、图像处理与模式识别研究.
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(50978106, 60273064);江苏省高校自然科学研究重大项目(13KJA520007)

A Background Modeling Method Based on Adaptive Fuzzy Estimation

Li Zi- long Liu Wei- ming Zhang Yang   

  1. School of Civil Engineering and Transportation,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China
  • Received:2012-11-01 Revised:2013-04-02 Online:2013-09-25 Published:2013-08-01
  • Contact: 李子龙(1979-),男,博士生,主要从事智能交通、图像处理与模式识别研究. E-mail:longtaizi811@gmail.com
  • About author:李子龙(1979-),男,博士生,主要从事智能交通、图像处理与模式识别研究.
  • Supported by:

    国家自然科学基金资助项目(50978106, 60273064);江苏省高校自然科学研究重大项目(13KJA520007)

摘要: 针对复杂场景下的背景建模,提出了一种基于函数估计的自适应模糊方法.该方法使用 TSK 模糊系统作为估计算子,分别使用粒子群优化( PSO) 算法和递归最小二乘估计( RLSE) 算法来优化模糊系统的前件参数和后件参数.为有效地估计背景,文中将前景像素看作背景像素的异常样例,提出了去除异常样例的方法, 然后用去除异常样例后的结果去训练模糊估计算子.在多段不同视频序列上的实验结果表明,该方法在动态背景、光照变化、摄像机振动等环境下均具有较高的运行效率和检测效果.

关键词: 背景建模, TSK 模糊系统, 粒子群优化, 递归最小二乘估计

Abstract:

Aiming at the background modeling in complex scenes,this paper proposes a novel adaptive fuzzy method based on function estimation.In this method,the Takagi- Sugeno- Kang (TSK) fuzzy system is taken as the estimator,and the parameters of the premise part and the consequent part of the fuzzy system are optimized by combining the particle swarm optimization (PSO) with the recursive least squares estimator (RLSE).In order to effectively esti-mate the background,the foreground samples are interpreted as outliers relative to the background samples,and an outlier separator method is devised.After the outliers are removed,the obtained results are used to train the fuzzy estimator.Finally,through the experiments of different video sequences,it is found that the proposed method is accurate and effective in such enviromnets as dynamic background,illumination changes and camera vibration.

Key words: background modeling, TSK fuzzy system, particle swarm optimization, recursive least squares estimator

中图分类号: