圖像與視頻特效編輯關鍵技術研究.pdf

1、隨著人們生活水平的提高，計算機、網(wǎng)絡以及各種攝像器材的普及，人們可以非常方便的獲取多種多樣的圖像與視頻素材。如何對這些素材進行有效的編輯與處理，并生成符合某種特定要求的新的數(shù)字內(nèi)容就成為當前所迫切需要解決的問題。圖像與視頻的特效編輯技術就是在這種形勢下所提出的一種圖像與視頻處理技術。作為圖像與視頻編輯的關鍵技術，數(shù)字摳像與無縫融合已經(jīng)得到了廣泛的關注，成為當前研究的熱點。經(jīng)過學者們的共同努力，理論成果日趨豐富，但是目前還存在一些未解決的

2、問題，比如視頻摳像中的前景目標預測精度不高，算法不能處理視頻幀之間的劇烈光照變化，摳像結果不能較好的保持幀間連續(xù)性，以及無縫融合中顏色調整算法尚不能較好的保持顏色的空間與時間連續(xù)性等問題。
　　本文針對當前圖像/視頻的摳像與無縫融合中所存在的上述問題進行了研究，在以下幾個方面取得了一些創(chuàng)新性的研究成果:
　　(1)提出了一種不透明度擴散算法，利用相鄰幀之間的相關性信息進行前景目標預測，極大的提高了前景目標預測的精度;利用光照

3、變化的局部平滑性提出了一種顏色恢復算法，并將其與不透明度擴散算法相結合，解決了劇烈的光照變化對前景目標預測帶來的影響，提高了算法的魯棒性。
　　(2)提出了一種基于前景目標預測的視頻摳像算法，采用基于最短垂直距離的方法生成更為精確的三分圖，采用大尺度的核窗口對不透明度擴散算法進行改進，使得前后兩幀之間的對應窗口內(nèi)具有相似顏色的像素可以取得相近的不透明度值，從而保持摳像結果幀間連續(xù)性。
　　(3)提出了一種基于雙層圖切分的顏色

4、協(xié)調化算法和一種基于擴散的顏色協(xié)調化算法。前者包括區(qū)域級圖切分算法和像素級圖切分算法兩層。可以保證屬于同一個物體卻不連通的具有相似色度的各個部分能夠被正確的協(xié)調化，并保持協(xié)調化結果的顏色平滑性。后者加入了預協(xié)調化的概念，首先采用一種擴散機制對圖像進行預協(xié)調化，再通過直方圖變換將預協(xié)調化圖像轉換為協(xié)調化圖像。算法不僅可以保持協(xié)調化結果顏色分布的空間一致性，而且可以盡可能保持圖像色度分布的多樣性。
　　(4)提出了一種基于交互的圖像顏

5、色傳遞算法，彌補了顏色協(xié)調化算法不能改變圖像的亮度與飽和度的不足。采用交互對圖像進行分層并計算像素屬于每個圖層的概率，對每個圖層中的像素分別進行顏色變換，最后根據(jù)像素屬于每個圖層的概率進行加權計算得出此像素的最終顏色。圖像的分層與加權融合可以盡可能的保持顏色傳遞結果的空間一致性。
　　大量的實驗證明，本文所提出的算法在精度、魯棒性方面與現(xiàn)有算法相比具有較大的優(yōu)勢，可以廣泛的應用在圖像與視頻的相關編輯處理中。根據(jù)本文的研究成果，本文