【运动检测】基于matlab最大互信息运动目标检测【含Matlab源码 1607期】

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二、数字图像处理简介

图像处理基础教程链接
1 【基础教程】基于matlab图像处理（表示方法+数据结构+基本格式+类型转换+读取+点运算+代数运算）【含Matlab源码 834期】
2 【基础教程】基于matlab图像处理（读写+显示+运算+转换+变换+增强+滤波+分析+统计）【含Matlab源码 144期】
3 【基础教程】基于matlab图像增强+复原+分割【含Matlab源码 056期】

三、部分源代码

function  MovingTargetDetectionByMMI()
%Moving Target Detection
%Based on Maximun Mutual Information
%%读文件 Im1=imread('001.jpg'); Im2=imread('002.jpg'); Im3=imread('003.jpg'); Im1=rgb2gray(Im1);
Im2=rgb2gray(Im2);
Im3=rgb2gray(Im3); tic;  d12=GetDifferenceImg(Im2,Im1);
d23=GetDifferenceImg(Im2,Im3);d=d12.*d23;
se =[0     0     0     1     0     0     00     0     1     2     1     0     00     1     2     4     2     1     01     2     4     8     4     2     10     1     2     4     2     1     00     0     1     2     1     0     00     0     0     1     0     0     0];
for i=1:4
d = imfilter(d,se);
end
for i=1:2
d = medfilt2(d,[4 4]);
end
%%d=abs((d12-d23).^0.7);
d=uint8(d/max(max(d))*255);
level = graythresh(d);
BW = im2bw(d,level);
s=regionprops(BW,'BoundingBox');figure(1)subplot(2,2,1); imshow(uint8(d12/max(max(d12))*255)); title('参考帧与前一帧的差值')subplot(2,2,2); imshow(uint8(d23/max(max(d23))*255)); title('参考帧与后一帧的差值')subplot(2,2,3); imshow(BW); title('由前后帧得出的差值')subplot(2,2,4); imshow(Im2); %imshow(d); rectangle('Position',s(1).BoundingBox,'Curvature',[0,0],'LineWidth',2,'LineStyle','--','EdgeColor','r') title('参考帧与检测结果')%求相邻两帧重合部分差值主函数
function outImg=GetDifferenceImg(R,F)
[CA1,~,~,CD1]=dwt2(R,'db1');
[CA2,~,~,CD2]=dwt2(F,'db1');
CA1=uint8(CA1);
CA2=uint8(CA2); fprintf('\n------PSO start\n');
[pa,mi]=PSO(CA1,CA2);
while mi<1.2[pa,mi]=PSO(CA1,CA2);
end
fprintf('tx:%f  ty:%f  ang:%f mi:%f\n',pa(1),pa(2),pa(3),mi);
fprintf('------PSO end\n\n');
%pa=[0,0,0];
fprintf('------Powell start\n');
mi_old=0;
while abs(mi-mi_old)>0.01mi_old=mi;[pa,mi]=powell(R,F,pa);
end
fprintf('------Powell end\n\n'); time=toc;
fprintf('tx:%.4f  ty:%.4f  ang:%.2f mi:%f\n',pa(1),pa(2),pa(3),mi);
fprintf('time:%f\n',time); outImg=GetDifference(pa(1),pa(2),pa(3),R,F);
%figure(6);imshow(outImg); %求相邻两帧重合部分差值
function outImg=GetDifference(tx,ty,ang,R,F) [m,n]=size(R);
%
R=im2double(R);
F=im2double(F);theta=ang*pi/180;   %旋转角度转弧度
cx=floor(n/2);      %旋转的中心点
cy=floor(m/2);
outImg=zeros(m,n);for j=1:m for i=1:n %参考图像在浮动图像平移后的对应点 %     x=i-tx;  %列 %     y=j-ty;  % x=(i-cx)*cos(theta)-(j-cy)*sin(theta)+cx-tx; y=(i-cx)*sin(theta)+(j-cy)*cos(theta)+cy-ty; x1=floor(x); y1=floor(y); rval=R(j,i); %图像重合部分求差if(x1>=1&&x1<n&&y1>=1&&y1<m) dy=y1-y;dx=x1-x;%双线性插值fval=(F(y1+1,x1)-F(y1,x1))*dy+(F(y1,x1+1)-F(y1,x1))*dx+(F(y1+1,x1+1)+F(y1,x1)-F(y1,x1+1)-F(y1+1,x1))*dy*dx+F(y1,x1);outImg(j,i)=abs((rval-fval).^0.7*exp(-min([rval fval])/20));%outImg(j,i)=abs((rval-fval).^2.5/(min([rval fval])).^0.2);endend
end
%outImg=uint8(outImg/max(max(outImg))*255);%双线性插值求互信息
function out=BI_mi(tx,ty,ang,R,F)
[m,n]=size(R);
hist=zeros(256,256);
ha = zeros(1,256);
hb = zeros(1,256);
%归一化到256级灰度
% if max(max(r))~=min(min(r)) %max(max(a))结果是A中最大的元素，max(A)结果一个行向量，元素分别是A的每个列向量的最大的元素
%     r = (r-min(min(r)))/(max(max(r))-min(min(r)));
% else
%     r = zeros(M,N);
% end
%
% if max(max(f))-min(min(f))
%     f = (f-min(min(f)))/(max(max(f))-min(min(f)));
% else
%     f = zeros(M,N);
% end
%
% r = double(int16(r*255))+1;
% f = double(int16(f*255))+1; R=R+1;
F=F+1;
theta=ang*pi/180;   %旋转角度转弧度
cx=floor(n/2);      %旋转的中心点
cy=floor(m/2); %求联合概率密度
for j=1:m for i=1:n %参考图像在浮动图像平移后的对应点 %     x=i-tx;  %列 %     y=j-ty;  % x=(i-cx)*cos(theta)-(j-cy)*sin(theta)+cx-tx; y=(i-cx)*sin(theta)+(j-cy)*cos(theta)+cy-ty; x1=floor(x); y1=floor(y); rval=R(j,i); %图像重合部分求差if(x1>=1&&x1<n&&y1>=1&&y1<m) dy=y1-y;dx=x1-x;%双线性插值fval=(F(y1+1,x1)-F(y1,x1))*dy+(F(y1,x1+1)-F(y1,x1))*dx+(F(y1+1,x1+1)+F(y1,x1)-F(y1,x1+1)-F(y1+1,x1))*dy*dx+F(y1,x1);hist(fval,rval)=hist(fval,rval)+1;endend
end

四、运行结果

五、matlab版本及参考文献

1 matlab版本
2014a

2 参考文献
[1] 蔡利梅.MATLAB图像处理——理论、算法与实例分析[M].清华大学出版社，2020.
[2]杨丹,赵海滨,龙哲.MATLAB图像处理实例详解[M].清华大学出版社，2013.
[3]周品.MATLAB图像处理与图形用户界面设计[M].清华大学出版社，2013.
[4]刘成龙.精通MATLAB图像处理[M].清华大学出版社，2015.