[论文解读] Robust Ship Detection and Tracking Using Modified ViBe and Backwash Cancellation Algorithm

Mohammad Hassan Saghafi, Seyed Majid Noorhosseini+2 more|arXiv (Cornell University)|Jan 4, 2026

Infrared Target Detection Methodologies被引用 0

一句话总结

论文提出一种用于沿海视频的实时船舶检测与跟踪方法，提出修改后的 ViBe 背景减除与背冲消除技术，以提升对海浪和光照变化的鲁棒性。

ABSTRACT

In this paper, we propose a robust real time detection and tracking method for detecting ships in a coastal video sequences. Since coastal scenarios are unpredictable and scenes have dynamic properties it is essential to apply detection methods that are robust to these conditions. This paper presents modified ViBe for moving object detection which detects ships and backwash. In the modified ViBe the probability of losing ships is decreased in comparison with the original ViBe. It is robust to natural sea waves and variation of lights and is capable of quickly updating the background. Based on geometrical properties of ship and some concepts such as brightness distortion, a new method for backwash cancellation is proposed. Experimental results demonstrate that the proposed strategy and methods have outstanding performance in ship detection and tracking. These results also illustrate real time and precise performance of the proposed strategy.

研究动机与目标

• 为不可预测的沿海场景开发一个鲁棒的实时船舶检测与跟踪框架。
• 通过修改后的 ViBe 提升背景减除，以更好地保留船舶并减少海动态造成的损失。
• 提出一种基于船舶几何形状与亮度失真特征的背冲消除方法，以抑制背冲效应。

提出的方法

• 修改 ViBe 背景模型，以降低丢失船舶的概率并改进背景更新动态。
• 在修改后的 ViBe 框架内利用运动与形状线索检测船舶与背冲。
• 提出一种利用船舶几何属性和亮度失真特征的背冲消除策略。
• 将检测与跟踪过程集成，以实现沿海视频序列的实时性能。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何修改 ViBe 以降低船舶丢失并提升对海浪和光照变化的鲁棒性？
• RQ2 是否可以利用几何与亮度线索的背冲消除方法来提高沿海场景下的船舶跟踪精度？
• RQ3 所 proposed 方法是否能够在动态沿海环境中实现船舶的实时检测与跟踪？

主要发现

• 所提出的策略在沿海动态条件下的船舶检测与跟踪方面表现出色。
• 在论文所描述的真实场景中，该方法实现了实时且精确的性能。
• 修改后的 ViBe 与背冲消除组件共同提升了对海浪和光照变化的鲁棒性。