Published June 1, 2005 | Version v1
Publication Open

Real-time foreground–background segmentation using codebook model

  • 1. University of Maryland, College Park
  • 2. King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang

Description

We present a real-time algorithm for foreground-background segmentation.Sample background values at each pixel are quantized into codebooks which represent a compressed form of background model for a long image sequence.This allows us to capture structural background variation due to periodic-like motion over a long period of time under limited memory.The codebook representation is efficient in memory and speed compared with other background modeling techniques.Our method can handle scenes containing moving backgrounds or illumination variations, and it achieves robust detection for different types of videos.We compared our method with other multimode modeling techniques.In addition to the basic algorithm, two features improving the algorithm are presented-layered modeling/detection and adaptive codebook updating.For performance evaluation, we have applied perturbation detection rate analysis to four background subtraction algorithms and two videos of different types of scenes.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

نقدم خوارزمية في الوقت الفعلي لتجزئة الخلفية الأمامية. يتم تحديد قيم الخلفية في كل بكسل في دفاتر رموز تمثل شكلاً مضغوطًا من نموذج الخلفية لتسلسل صورة طويل. يسمح لنا ذلك بالتقاط تباين الخلفية الهيكلي بسبب الحركة الشبيهة بالدورية على مدى فترة زمنية طويلة تحت ذاكرة محدودة. تمثيل دفتر الرموز فعال في الذاكرة والسرعة مقارنة بتقنيات نمذجة الخلفية الأخرى. يمكن لطريقتنا التعامل مع المشاهد التي تحتوي على خلفيات متحركة أو اختلافات في الإضاءة، وتحقق اكتشافًا قويًا لأنواع مختلفة من مقاطع الفيديو. قارنا طريقتنا مع تقنيات النمذجة متعددة الأنماط الأخرى. بالإضافة إلى الخوارزمية الأساسية، يتم تقديم ميزتين لتحسين الخوارزمية - النمذجة/الكشف والتحديث التكيفي لكتاب التعليمات البرمجية. لتقييم الأداء، قمنا بتطبيق تحليل معدل الكشف عن الاضطراب على أربعة خوارزميات طرح خلفية ومقطعتي فيديو لأنواع مختلفة من المشاهد.

Translated Description (French)

Nous présentons un algorithme en temps réel pour la segmentation de l'avant-plan et de l'arrière-plan. Les valeurs d'arrière-plan de chaque pixel sont quantifiées dans des livres de codes qui représentent une forme compressée de modèle d'arrière-plan pour une longue séquence d'images. Cela nous permet de capturer la variation structurelle de l'arrière-plan due à un mouvement de type périodique sur une longue période de temps dans une mémoire limitée. La représentation du livre de codes est efficace en mémoire et en vitesse par rapport à d'autres techniques de modélisation d'arrière-plan. Notre méthode peut gérer des scènes contenant des arrière-plans mobiles ou des variations d'éclairage, et elle permet une détection robuste pour différents types de vidéos. Nous avons comparé notre méthode à d'autres techniques de modélisation multimode. En plus de l'algorithme de base, deux fonctionnalités améliorant l'algorithme sont présentées : la modélisation/détection en couches et la mise à jour adaptative du livre de codes. Pour l'évaluation des performances, nous avons appliqué l'analyse du taux de détection des perturbations à quatre algorithmes de soustraction d'arrière-plan et à deux vidéos de différents types de scènes.

Translated Description (Spanish)

Presentamos un algoritmo en tiempo real para la segmentación de primer plano-fondo. Los valores de fondo de muestra en cada píxel se cuantifican en libros de códigos que representan una forma comprimida de modelo de fondo para una secuencia de imágenes larga. Esto nos permite capturar la variación estructural del fondo debido al movimiento periódico durante un largo período de tiempo bajo memoria limitada. La representación del libro de códigos es eficiente en memoria y velocidad en comparación con otras técnicas de modelado de fondo. Nuestro método puede manejar escenas que contienen fondos en movimiento o variaciones de iluminación, y logra una detección robusta para diferentes tipos de videos. Comparamos nuestro método con otras técnicas de modelado multimodo. Además del algoritmo básico, se presentan dos características que mejoran el algoritmo: modelado/detección en capas y actualización adaptativa del libro de códigos. Para la evaluación del rendimiento, hemos aplicado el análisis de la tasa de detección de perturbaciones a cuatro algoritmos de sustracción de fondo y dos videos de diferentes tipos de escenas.

Files

Kim-RTI2005-FinalPublished.pdf.pdf

Files (1.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:061e6e5bf2aafe6fe12080068ab074f8
1.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تجزئة الخلفية الأمامية في الوقت الفعلي باستخدام نموذج كتاب التعليمات البرمجية
Translated title (French)
Segmentation en temps réel de l'avant-plan et de l'arrière-plan à l'aide d'un modèle de
Translated title (Spanish)
Segmentación de primer plano-fondo en tiempo real utilizando el modelo de libro de códigos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2158604775
DOI
10.1016/j.rti.2004.12.004

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1499877760
  • https://openalex.org/W1979066240
  • https://openalex.org/W2003454866
  • https://openalex.org/W2096309046
  • https://openalex.org/W2102625004
  • https://openalex.org/W2104733578
  • https://openalex.org/W2119664956
  • https://openalex.org/W2122423951
  • https://openalex.org/W2140235142
  • https://openalex.org/W2148290050
  • https://openalex.org/W2155044020
  • https://openalex.org/W2158979073
  • https://openalex.org/W2168813398
  • https://openalex.org/W2532535446
  • https://openalex.org/W2538251352
  • https://openalex.org/W4247032989