基于視頻的體育運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

2．4 靜態(tài)背景抑制
靜態(tài)背景抑制功能是對(duì)定點(diǎn)拍攝的運(yùn)動(dòng)圖像進(jìn)行圖像融合，得到純凈背景下的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程圖像，對(duì)于削弱背景及拍攝條件對(duì)成象質(zhì)量以及成象效果的影響有著很明顯的效果。
對(duì)于靜態(tài)背景抑制，本系統(tǒng)在相鄰幀差分方法的基礎(chǔ)上提出了利用多幀圖像差分進(jìn)行目標(biāo)分割的方法，對(duì)于做差得到的對(duì)應(yīng)的殘差圖進(jìn)行二值化操作后進(jìn)行相與運(yùn)算，這樣可以很好的提取運(yùn)動(dòng)區(qū)域，消除噪聲的影響。其算法流程圖，如圖4所示。

多幀圖像的差分運(yùn)算就是取當(dāng)前幀和它前面的Ir+1～I(xiàn)n以及它后面的Ir-1～I(xiàn)1分別做差，其公式如下
di= |I(x，y，r)-I(x，y，i)| i=1， 2，…，r-1，r+1，…，n (5)
對(duì)于差分得到的圖像，對(duì)它們進(jìn)行閾值分割，將差分圖像轉(zhuǎn)換為二值圖像。

其中，T為閾值，閾值的設(shè)定采用經(jīng)驗(yàn)法。之所以采用這種方法是因?yàn)榇朔椒ㄍ渌椒ㄏ啾?，無(wú)需較多計(jì)算量，滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性的要求。
對(duì)二值化的殘差圖進(jìn)行與操作就可得到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)Ir的二值圖像。
Ir=ID1ID2…IDn (7)
由于獲取視頻序列場(chǎng)景中各種因素的影響，與操作得到的運(yùn)動(dòng)區(qū)域中不可避免地會(huì)留下大量的噪聲點(diǎn)。另外，圖像中對(duì)應(yīng)于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的區(qū)域也會(huì)出現(xiàn)不同程度的碎化。二值形態(tài)學(xué)中閉運(yùn)算，即先膨脹后腐蝕運(yùn)算，在鄰域合并和噪聲去除方面效果明顯。
對(duì)于經(jīng)過(guò)上述一系列操作得到的運(yùn)動(dòng)區(qū)域圖像，采用將運(yùn)動(dòng)區(qū)域圖像與原圖像中的像素點(diǎn)逐個(gè)比較，對(duì)于二值化運(yùn)動(dòng)區(qū)域圖像中為0的點(diǎn)，原圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)的灰度值標(biāo)定為0；對(duì)于二值化運(yùn)動(dòng)區(qū)域圖像中為1的點(diǎn)，原圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)的灰度值保持不變。這樣，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)就被提取出來(lái)，結(jié)果如圖5所示。