MATLAB实现的混合高斯模型运动目标检测系统

资 源 简 介

本项目使用MATLAB开发了一套基于混合高斯模型的运动目标检测系统。通过背景减除法自适应学习场景特征，有效处理光照变化和动态背景干扰，实现精准的运动物体识别与分析。

详 情 说 明

基于混合高斯模型的运动目标检测系统

项目介绍

本项目实现了一个基于背景减除法的运动目标检测系统。系统核心采用混合高斯模型（Gaussian Mixture Model）来学习并表征场景的背景特征。该模型具备自适应性，能够有效应对光照变化、背景轻微晃动等复杂环境。通过对输入的视频序列进行实时分析，系统能够精确地分离出前景运动目标与静态背景，完成运动目标的检测、提取与标记。

功能特性

• 自适应背景建模：利用混合高斯模型动态更新背景，适应光线变化和场景扰动。
• 多格式视频输入：支持avi、mp4等常见格式的视频文件，以及摄像头实时视频流输入。
• 广泛分辨率支持：兼容从320×240到1920×1080等多种视频分辨率。
• 实时处理能力：支持15-60fps的视频流实时分析与处理。
• 多样化输出结果：

- 叠加了检测结果的原视频显示。 - 前景目标的二值掩码图像（白色前景，黑色背景）。 - 在原始帧上绘制的运动目标边界框。 - 目标数量、质心坐标、运动轨迹等统计信息。

使用方法

1. 准备输入源：准备好待处理的视频文件或确保摄像头可用。
2. 运行主程序：直接运行主程序文件，程序将引导您选择输入源或启动摄像头。
3. 参数设置（可选）：根据实际场景需要，可在主程序内调整混合高斯模型参数（如学习率、模型数量、背景比例阈值等）以及形态学处理参数，以优化检测效果。
4. 查看结果：系统将实时显示处理画面，并生成相应的输出文件（如结果视频、前景掩码等）至指定目录。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB (建议R2016a或更高版本)
• 必要工具包：Image Processing Toolbox

文件说明

主程序文件承载了系统的核心流程与控制逻辑。其主要功能包括：初始化系统参数与图形界面；启动视频流或文件读取流程；构建并持续更新混合高斯背景模型；对每一帧图像执行背景减除操作以获取前景区域；对初步检测的前景进行形态学后处理以消除噪声并完善目标形状；在原始视频帧上定位运动目标并绘制其外接矩形框；实时计算并显示目标统计数据；最终将包含检测结果的视频流显示给用户，并可选择将输出数据保存至本地。