視頻背景減除和運(yùn)動(dòng)全景生成技術(shù)研究.pdf

1、運(yùn)動(dòng)全景圖將前景區(qū)域中運(yùn)動(dòng)員在每個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上的技術(shù)動(dòng)作疊加在靜態(tài)背景中，從而幫助教練員和運(yùn)動(dòng)員對(duì)體育技術(shù)動(dòng)作的完成情況進(jìn)行靜態(tài)的分析，從全局上體會(huì)動(dòng)作、掌握要領(lǐng)。其中，將每個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上的前景和背景分離的算法稱為背景減除算法，是運(yùn)動(dòng)全景生成中的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文針對(duì)背景減除算法展開討論與研究，構(gòu)造了一個(gè)運(yùn)動(dòng)全景生成系統(tǒng)。
　　 本文首先介紹了背景減除算法的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，概述了背景減除的通用框架，分析了多種常見的背景減除算法。在此

2、基礎(chǔ)上，本文提出一種改進(jìn)的背景減除算法，該算法基于高斯混合背景模型，采用貝葉斯范式來進(jìn)行參數(shù)估計(jì)和判別計(jì)算，包括：假設(shè)待考察的高斯混合分布的權(quán)重遵循Dirichlet共軛先驗(yàn)，使用Online EM方法分離背景和前景，采用光流技術(shù)作為高層語義信息反饋，前景區(qū)域應(yīng)用a混合方法等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)的背景減除算法能夠降低計(jì)算復(fù)雜度，減少內(nèi)存使用，提高準(zhǔn)確率和實(shí)時(shí)性。
　　 同時(shí)，本文還構(gòu)建了一個(gè)基于上述改進(jìn)算法的交互式運(yùn)動(dòng)全景生成系統(tǒng)

3、。該系統(tǒng)能對(duì)高速攝像機(jī)所采集的圖像序列進(jìn)行自動(dòng)處理，初步分離出感興趣的時(shí)間節(jié)點(diǎn)上的前景和背景。自動(dòng)分離的前景和背景經(jīng)過人工交互修改后作為運(yùn)動(dòng)全景生成系統(tǒng)的輸入，系統(tǒng)最終生成運(yùn)動(dòng)全景圖。本文詳細(xì)闡述了運(yùn)動(dòng)全景生成系統(tǒng)的功能模塊、交互設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、視頻采集硬件系統(tǒng)等。上述系統(tǒng)已投入實(shí)際應(yīng)用，有效地生成了背越式跳高、標(biāo)槍等體育運(yùn)動(dòng)視頻的運(yùn)動(dòng)全景圖。
　　 最后，本文還對(duì)背景減除技術(shù)和運(yùn)動(dòng)全景圖生成系統(tǒng)的發(fā)展方向進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探討。