王伟 郭中华 兰旭婷

摘要：讨论了用于背景减除法的常见颜色模型，针对低饱和度下色度值不稳定的问题，提出一种基于色度、亮度和饱和度空间（IHIS）的改进算法。该方法运用具有饱和度的三维极坐标系统表示颜色的能力，采用饱和度加权色度统计来色度一饱和度关系进行建模，而该饱和度与亮度函数无关。通过CDW2014公开数据集的实验，与基于RGB和HSV的方法进行了比较，分割结果的客观评价指标与主观视觉验证了该改进算法更适合于鲁棒性背景建模和阴影抑制，表明了该方法的有效性。

關键词：运动分割;阴影检测;背景扣除;色彩空间

中图分类号：TP391.4 文献标志码：A

文章编号：1008-1739（2021）09-67-5

An improved Algorithm for Moving Target Segmentation Based on

Shadow Detection

WANG Wei，GUO Zhonghua1.2， LAN Xutingl

（1. School of Physics and Electrical Engineering， Ningxia University. Yinchuan 750021. China;

2. Ningxia Key Laboratory of Intelligent Sensing for Desert Information. Yinchuan 750021， China）

Abstract： The common color models used for background subtraction are discussed. Aiming at the problem of unstable chromaticitYvalues under low saturation， an improved algorithm based on chromaticity， bri～tness and saturation space （IHLS） is proposed. Thealgorithm utilizes the capability of representing colors of a three-dimensional polar coordinate system with saturation. and adopts thesaturation-weighted chromaticity statistics to model the chroma-saturation relationship， and the saturation has nothing to do with thebrigtness function. Throuah the CDW2014 public data set experiment， compared with the method based on RGB and HSV. theobjective evaluation index of the segmentation result and subjective vision verify that the improved algorithm is more suitable for robustbackground modeling and shadow suppression， and has availability.

Keywards： motion detection： shadow detection; background subtraction; color space

0引言

运动对象的检测与分割是视觉研究领域的一个重要课题，诸如目标跟踪和场景理解之类的视觉监视应用程序，其基础步骤就是检测运动对象。背景减除算法通常用于通过使用统计颜色背景模型来检测感兴趣的对象。目前，许多系统利用标准化RGB的特性来改善一些场景照明变化中的不敏感性。在研究阴影检测与分割的算法中，辛国江等人[1]提出了一种基于体色向量匹配的阴影检测与分割算法。在前景区域与背景区域亮度对比之上，利用体色向量匹配方法得到最终的阴影区域。李宗民等人[2]引入了基于颜色不变量的阴影检测法，提高分割精度。Hong和Woo等人[3]在其背景分割系统中应用了标准化RGB空间。WanXia Yu等人[4]使用了颜色空间进行自适应背景减除算法。除了归一化RGB外，以三维极坐标（色度、饱和度和亮度）的RGB颜色空间的表示形式还用于监视应用程序中的变化检测和阴影抑制。……