基于視頻的體育運動分析系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

2．4 靜態(tài)背景抑制
靜態(tài)背景抑制功能是對定點拍攝的運動圖像進行圖像融合，得到純凈背景下的整個運動過程圖像，對于削弱背景及拍攝條件對成象質(zhì)量以及成象效果的影響有著很明顯的效果。
對于靜態(tài)背景抑制，本系統(tǒng)在相鄰幀差分方法的基礎上提出了利用多幀圖像差分進行目標分割的方法，對于做差得到的對應的殘差圖進行二值化操作后進行相與運算，這樣可以很好的提取運動區(qū)域，消除噪聲的影響。其算法流程圖，如圖4所示。

多幀圖像的差分運算就是取當前幀和它前面的Ir+1～In以及它后面的Ir-1～I1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)
對于差分得到的圖像，對它們進行閾值分割，將差分圖像轉(zhuǎn)換為二值圖像。

其中，T為閾值，閾值的設定采用經(jīng)驗法。之所以采用這種方法是因為此方法同其它方法相比，無需較多計算量，滿足實時性的要求。
對二值化的殘差圖進行與操作就可得到運動目標Ir的二值圖像。
Ir=ID1ID2…IDn (7)
由于獲取視頻序列場景中各種因素的影響，與操作得到的運動區(qū)域中不可避免地會留下大量的噪聲點。另外，圖像中對應于運動目標的區(qū)域也會出現(xiàn)不同程度的碎化。二值形態(tài)學中閉運算，即先膨脹后腐蝕運算，在鄰域合并和噪聲去除方面效果明顯。
對于經(jīng)過上述一系列操作得到的運動區(qū)域圖像，采用將運動區(qū)域圖像與原圖像中的像素點逐個比較，對于二值化運動區(qū)域圖像中為0的點，原圖像對應點的灰度值標定為0；對于二值化運動區(qū)域圖像中為1的點，原圖像對應點的灰度值保持不變。這樣，運動目標就被提取出來，結果如圖5所示。