视频运动对象自动分割算法研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:babytoto
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着多媒体技术的快速发展,视频运动对象分割技术的应用越来越广泛。它在MPEG-4基于内容的视频编码、视频临控、场景分析、对象跟踪、基于内容的检索以及交互式操作等领域中都有着重要的应用。因此,视频运动对象分割技术具有重要的研究和应用价值。  本文的主要研究内容包括以下几个方面:  (1)对常用视频运动对象自动分割算法进行研究,分析其优缺点,并给出仿真实验结果。基于时间信息的分割算法主要介绍了帧间差分法、减背景法和光流法。帧间差分法虽然具有较高的处理速度,操作简单,但是由于缺乏空间信息的校正,使得分割结果出现误差的概率较大;减背景法虽然在分割结果上有较高的准确性,抗噪声能力强,但是对背景的建模及其更新要求比较高,而背景建模及其更新计算的复杂度较高:光流法在不需要事先了解背景的先验知识的情况下就能比较精确的分离出前景目标对象,但是它对光线变化以及噪声等比较敏感,而且计算量大,实时性差。基于空间信息的分割算法主要介绍了灰度阈值法、区域生长法和分水岭算法。其中灰度阈值法是常用且简单的算法,但是由于没有考虑区域的连通性,分割结果误差较大;区域生长分割法是最基本的区域生长方法,考虑了区域连通性的情况,但是受生长点以及生长准则选取的影响较大;分水岭算法虽然对弱边界敏感,但是由于图像会受到噪声以及物体灰度的变化的影响,会产生过度分割的问题。  (2)提出了一种基于背景重建的视频运动对象自动分割算法。首先使用高阶统计算法获得帧差图像的初始运动掩膜,然后设计一标记图像和一背景图像,标记图像记录各位置像素连续不发生变化的帧的数目,背景图像实现实时更新,对背景图像中的孔洞等进行预测处理实现对图像的平滑操作,进而得到当前帧的背景图像。采用减背景法得到背景减法抢膜,结合二值形态学处理操作提取出运动对象。最后采用灰度形态学处理的方式消除阴影,获得最终目标运动对象。该算法用于视频对象的分割能够取得较好的分割效果,实验结果表明对于hall视频序列该算法的分割准确率达到98%以上,达到了准确分割的目的。  (3)提出了一种基于混合马尔可夫随机场的视频运动对象自动分割算法。首先根据时间、空间和边缘信息建立马尔可夫随机场模型,然后在MRF-MAP框架下最优化吉布斯能量函数,得到初始视频帧的最优化标记。对于后续的视频序列,初始标记场不再选用观察场的阈值化结果,而是选用前一帧得到的最优化标记场作为当前帧的初始标记场,重新在MRF-MAP框架下求视频帧的最优化标记,进而实现视频对象的检测与跟踪。实验结果表明对于akiyo视频序列该算法的分割准确率可以达到97%以上,对于mother-daughter视频序列该算法的分割准确率可以达到92%以上,具有较好的分割效果;使用前一帧的最优化标记场作为当前帧的初始标记场时,可以明显减少最优化迭代次数,提高计算效率,满足了实时性的要求。
其他文献
目前大多数人脸识别的算法都是基于灰度图像提出的,即使对于彩色图像,也是先转换为灰度图像,再进行人脸识别的。目前研究已经证实,彩色信息对于人脸识别提供了重要的信息,当人脸图
随着集成电路技术的发展,芯片技术得到快速的发展,计算机技术也发展到有史以来的最高点,计算机也日益普遍成为人们生活的一种工具,它以快速、方便、易用著称。但同时它的功耗问题
随着现代网络通信技术的发展,信息安全问题日益突出。智能卡作为一种便捷的工具,在应用系统中主要扮演着两个重要的角色:身份性和安全性。这使得智能卡一方面可以方便地识别出系
随着信息技术的迅猛发展,人们在享受信息系统所带来的巨大利益的同时,也面临着信息安全问题的严峻考验。其中,重要信息系统的安全尤为重要,若其安全性受到破坏,将严重影响社会秩序
近年来,随着互联网的飞速发展,互联网广告作为互联网公司的主要盈利模式也得到了工业界和学术界的广泛关注。与传统广告不同的是,互联网广告可以利用数据挖掘,信息检索和机器学习
“脑-机接口”系统(Brain-Computer Interface,BCI)是一种全新的人机接口方式,它直接从大脑获取与外界通讯的信息,并将人类的思维状态与计算机处理系统建立关联。能够反应大脑思
可信计算技术通过从体系架构上建立攻击免疫机制,实现计算平台安全、可信赖运行。可信计算技术目前已经得到了普遍应用。随着可信计算技术的发展,其应用已经扩展到了新的平台与
虚拟现实是由计算机图形学、人机交互技术、传感器技术、计算机仿真、人工智能、计算机网络等多个学科交叉综合产生的学科。目前,在虚拟现实与人机交互领域亟需解决的问题之一
随着计算机技术的不断推广和深入,计算机中涉密数据的安全越来越得到人们的关注。如何有效的保存、读取和传输这些数据已成为科研单位、企业、军事单位等面临的关键问题。传统
随着信息技术和计算机网络的飞速发展,现实世界越来越依赖于计算机系统。防止病毒对计算机系统的破坏、黑客对机密信息的窃取,加强计算机系统的安全性,更好的保护计算机内部的数