基于壓縮傳感的背景差分方法研究.pdf

1、壓縮傳感是2006年正式被提出的一種開創(chuàng)性的信號與信息處理理論。該理論中信號采樣與壓縮可以同時進(jìn)行，采用求解最優(yōu)化計算方法，僅依據(jù)少量的采樣信號就可以使用重構(gòu)算法較為精確地還原出具有稀疏性質(zhì)信號或者可壓縮信號。在應(yīng)用數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)以及通信電子工程等基于信號處理的領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。計算機視覺尤其是智能視頻監(jiān)控領(lǐng)域中一個非常重要的研究課題是運動目標(biāo)檢測算法。相比已經(jīng)投入實際應(yīng)用的各種運動目標(biāo)檢測算法，背景差分算法應(yīng)用最多。鑒于壓縮傳感

2、理論優(yōu)勢，考慮在智能視頻監(jiān)控中，為了實現(xiàn)處理多維復(fù)雜信號需求，降低運算復(fù)雜度、減少硬件成本等諸多問題，本論文研究的目標(biāo)是基于壓縮傳感的背景差分方法。
　　論文主要研究工作是：首先介紹壓縮傳感基本知識、理論框架、實現(xiàn)過程、國內(nèi)外研究及相關(guān)應(yīng)用現(xiàn)狀。重點介紹了信號稀疏表示、測量矩陣、重構(gòu)算法三方面內(nèi)容，主要包括應(yīng)用前提、選擇因素、優(yōu)化算法等。
　　其次重點分析運動目標(biāo)檢測中一個非常重要的算法—背景差分法。詳細(xì)說明該算法的理論基礎(chǔ)

3、和適應(yīng)場景，分析其優(yōu)缺點，介紹了幾種典型的背景建模算法和背景更新算法。
　　之后重點研究如何采用壓縮傳感理論框架來構(gòu)建背景差分方法的目標(biāo)檢測算法。算法的基本構(gòu)想是：在背景已知的情況下，由于差分圖像相比背景圖像只有較少比例的部分，其測量值滿足稀疏性，對其使用超完備字典進(jìn)行稀疏表示；通過改進(jìn)的哈達(dá)瑪測量矩陣對圖像進(jìn)行測量獲得測量值；在壓縮傳感域建立背景差分模型，利用測試圖像與背景圖像的測量值的差值可以獲得差分圖像測量值，完成差分圖像的