Unerwünschte Artefakte aus einer Bildserie zu entfernen, ist beispielsweise für die Sicherheitstechnik wichtig, um etwa langsam bewegte Objekte wie Wolken oder Schatten aus den aufgenommenen Bildserien auszufiltern, und so die schneller bewegten Objekte wie Fußgänger oder Autos hervorzuheben.

Um diese Aufgabe zu lösen hat sich eine Methode etabliert, die als zeitliches Medianfilter bekannt ist. Dabei wird jeweils eine durchgehende Bildsequenz vom Bildverarbeitungs-System aufgenommen. Aus einer Auswahl von Bildern wird danach der Median ermittelt. „Dieser Medianwert ergibt dann ein Bild, das alle Objekte enthält, die sich nur sehr langsam bewegt haben“, erklärt Volker Gimple, Gruppenleiter Bildverarbeitung bei Stemmer Imaging.

Nachdem diese Medianfilterung abgeschlossen ist, wird jedes eingehende Bild von dem Median-Bild abgezogen. Auf diese Weise entsteht ein Bild, das die schnell bewegten Objekte von den langsamen separiert. Dieser Prozess wird dynamisch durchgeführt, wodurch der sich langsam bewegende Hintergrund regelmäßig aktualisiert wird und die kontinuierliche stabile Detektion schnell bewegter Objekte möglich wird.

Wie viele Bilder zur Medianfilterung heran gezogen werden entscheidet dabei über die Größe des Zeitfensters und damit über die konkrete Bedeutung der Begriffe ‚schnell‘ und ‚langsam‘. Denn: Taucht ein „relativ langsames“ Objekt in mehreren Bildern auf, die für die Medianfilterung herangezogen werden, so wird es nicht mehr als Vordergrund erkannt. Das Zeitfenster muss daher einstellbar sein.

Derartige Methoden zur Bildfilterung sind bereits seit vielen Jahren bekannt. Neu ist jedoch, dass solche Algorithmen auf herkömmlichen Computern laufen, die mit einer geeigneten Grafikkarte z.B. aus der GeForce-Serie von Nvidia ausgestattet sind. Diese Karten verfügen über mehrere Prozessoren, auf die dynamisch zugegriffen werden kann. Sie eignen sich ideal dazu, eine Verarbeitungs-Pipeline z.B. für zeitliche Medianfilterung zu realisieren. Nach der englischen Bezeichnung der Grafikkarten (Graphical Processing Unit, kurz GPU) wird diese Art der Bildverarbeitung auch GPU-Processing genannt.

Bereits im Jahr 2007 hatte Stemmer Imaging ein PC-System mit einer Nvidia 8800 Grafikkarte gezeigt, das in Verbindung mit einer Gigabit-Ethernet-CCIR-Kamera in der Lage war, Bilder mit einer Geschwindigkeit von 30 Bildern/s aufzunehmen und darüber einen Sobel-Filter zu realisieren.