使用MATLAB实现的基于帧间差分与高斯混合模型背景建模的视频帧分割系统

资 源 简 介

本MATLAB项目通过帧间差分法与高斯混合模型背景建模技术，实现视频帧的精确分割和运动目标检测。系统可处理连续视频流，输出分割图像序列，适用于视频监控和运动分析场景。

详 情 说 明

基于帧间差分与背景建模的视频帧分割与动作捕捉系统

项目介绍

本项目实现了一个集成帧间差分与背景建模技术的视频帧分割与动作捕捉系统。系统能够自动读取连续视频流，通过先进的运动检测算法分离动态目标与静态背景，并生成高精度的分割结果。该系统适用于视频监控、行为分析、智能交通等多种需要运动目标识别的场景。

功能特性

• 多格式视频读取：支持主流视频格式（如avi、mp4、mov）作为输入。
• 智能帧采样：可设定帧采样频率，以适应不同分析需求和处理速度。
• 双模运动检测：

* 帧间差分法：快速检测相邻帧间的动态变化区域，灵敏度高。 * 背景建模法：基于高斯混合模型（GMM）构建鲁棒背景，有效应对光照变化等干扰，实现运动目标的精确分割。

• 多维度结果输出：

* 原始帧序列：按时间顺序保存的原始视频帧图像。 * 运动掩码序列：标记运动区域的二值化图像，用于后续分析。 * 数据统计报告：输出运动目标的统计信息，包括数量、位置、面积等。 * 可视化标注视频：生成叠加了运动目标检测框的结果视频，便于直观评估。

使用方法

1. 准备视频：将待分析的视频文件放置于指定目录。
2. 配置参数（可选）：根据需要修改运行参数，主要包括：

* 视频文件路径：输入视频的完整路径。 * 帧采样频率：设定处理帧的间隔，默认为1（处理每一帧）。 * 差分阈值参数：调整帧间差分法的灵敏度，影响运动区域检测的粗细。 * 背景建模学习率：控制背景模型更新速度，影响系统对场景变化的适应能力。

1. 运行系统：执行主程序。
2. 获取结果：程序运行结束后，在输出目录查看生成的图像序列、分析报告和标注视频。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB (推荐 R2018a 或更高版本)
• 依赖工具箱：Image Processing Toolbox

文件说明

主程序文件作为系统的核心控制与执行单元，负责整合全部核心流程。其主要实现了初始化参数设置、视频流读取与帧序列分割、基于帧间差分和高斯混合模型背景建模的双重运动区域检测、运动目标的轮廓提取与统计分析，以及最终结果（包括分割图像、二值掩码、统计报告和标注视频）的生成与保存功能。