電視直播虛擬廣告系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，硬件成本下降以及圖像視頻處理各種算法不斷推陳出新，視頻處理技術(shù)在工業(yè)、商業(yè)以及民用方面已經(jīng)達(dá)到實(shí)用的階段。在視頻處理技術(shù)快速發(fā)展的環(huán)境下，虛擬廣告系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。虛擬廣告系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于各種體育或文藝節(jié)目的直播中，將演播室制作的虛擬廣告牌插入到賽場(chǎng)或表演場(chǎng)的空地上，或用虛擬廣告牌替換掉場(chǎng)地上原有的廣告牌，合成后可達(dá)到以假亂真的效果，觀眾絲毫不會(huì)覺(jué)察。
　　本文主要對(duì)體育視頻中體育場(chǎng)地的自適應(yīng)提取以及攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)跟蹤

2、技術(shù)進(jìn)行了研究，旨在提高虛擬廣告系統(tǒng)的自適應(yīng)性和實(shí)用性。此外，設(shè)計(jì)了一個(gè)高效的視頻采集模塊。論文所做的研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　首先，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了虛擬廣告系統(tǒng)中的視頻采集模塊，實(shí)時(shí)采集SDI高清視頻。本文采用DirectShow來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻的采集功能。DirectShow的優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)發(fā)者對(duì)不同的采集卡可以做同樣的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，將應(yīng)用和數(shù)據(jù)傳輸、硬件差異以及同步問(wèn)題分開(kāi)，只需要關(guān)注軟件的實(shí)現(xiàn)，提高開(kāi)發(fā)效率，系統(tǒng)具有較高的通用性，開(kāi)發(fā)者可以

3、便捷開(kāi)發(fā)出多媒體應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。
　　其次，分析并提出了體育場(chǎng)地的自適應(yīng)提取算法，包括視頻幀主區(qū)域提取、二值化參數(shù)自適應(yīng)以及場(chǎng)地線的精確提取。視頻幀主區(qū)域提取是為了去除場(chǎng)景中包含的大量觀眾區(qū)域等干擾信息，提高圖像檢測(cè)精度和檢測(cè)速度。二值化參數(shù)自適應(yīng)可以在提取場(chǎng)地線時(shí)二值化參數(shù)自動(dòng)得到閾值，使算法適用于各種場(chǎng)地。場(chǎng)地線的提取采用更為精確的基于Hough變換與最小二乘直線擬合方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)地線的自動(dòng)提取。
　

4、　最后，分析了攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)情況下球場(chǎng)標(biāo)志線跟蹤方法，實(shí)現(xiàn)基于自然特征點(diǎn)匹配的運(yùn)動(dòng)跟蹤算法和基于場(chǎng)地模型的運(yùn)動(dòng)跟蹤算法。其中基于自然特征點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)跟蹤算法比較耗時(shí)，因此，在實(shí)際項(xiàng)目中，本文采用了后一類方法來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)跟蹤。在后一類方法中實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)方法：基于Hough空間中的直線檢測(cè)方法和基于Kalman濾波的特征點(diǎn)預(yù)估分析方法。對(duì)比分析了在Hough空間與在x-y空間的參數(shù)預(yù)測(cè)方法。最后采用基于Kalman濾波的特征點(diǎn)預(yù)估分析來(lái)跟蹤標(biāo)志線。