動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的視頻分割算法研究.pdf

1、視頻分割技術(shù)是眾多面向?qū)ο蟮囊曨l應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)，這些應(yīng)用領(lǐng)域包括面向?qū)ο蟮囊曨l編解碼、視頻編輯和檢索、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等。分割的準(zhǔn)確性直接影響后續(xù)任務(wù)的有效性，因此具有十分重要的意義。隨著計(jì)算機(jī)處理能力的提高和多媒體技術(shù)的發(fā)展，特別是MPEG-4這一面向?qū)ο蟮囊曨l編碼框架提出以后，視頻分割成為一個(gè)急待解決的技術(shù)問(wèn)題。 從上個(gè)世紀(jì)九十年代開(kāi)始，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者們做了大量的研究，也提出了許多方法，但由于視頻圖像的復(fù)雜性和特殊性，至今為止提出的

2、相關(guān)理論和方法尚存在不足之處，在某些具體情況下仍不能很好的分割出視頻對(duì)象，難以找到一種是通用的、可靠的自動(dòng)分割算法。因此，根據(jù)具體的應(yīng)用要求設(shè)計(jì)新的視頻分割方法，或者對(duì)現(xiàn)有方法進(jìn)行改進(jìn)以得到滿(mǎn)意的視頻對(duì)象分割結(jié)果，是現(xiàn)在研究的主流方向。 根據(jù)分割過(guò)程中所利用的信息不同，視頻分割算法可分為時(shí)間分割，空間分割和時(shí)空聯(lián)合分割。為得到更好的分割效果，當(dāng)前主流的視頻對(duì)象提取算法都將時(shí)間域的連續(xù)性和空間域的相似性結(jié)合起來(lái)以獲得語(yǔ)義意義的視頻

3、對(duì)象。在視頻流的記錄過(guò)程中，為了擴(kuò)大視頻流中的信息量攝像機(jī)不可避免產(chǎn)生縮放、平移和旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)。由攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的全局運(yùn)動(dòng)使得視頻序列具有了動(dòng)態(tài)場(chǎng)景。較之靜止背景，從動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中提取出運(yùn)動(dòng)對(duì)象，在視頻跟蹤、視頻摘要和數(shù)字監(jiān)控等領(lǐng)域有更加重大的實(shí)用價(jià)值。 在動(dòng)態(tài)場(chǎng)景下，由于背景的運(yùn)動(dòng)，使得直接分割變得非常困難。目前傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景視頻對(duì)象分割方法都是先進(jìn)行全局運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償來(lái)去除攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)的影響，然后再采用靜態(tài)背景下的視頻分割方法進(jìn)行視頻對(duì)象

4、的提取。而精準(zhǔn)背景補(bǔ)償階段往往是整個(gè)分割過(guò)程中計(jì)算量最大、最耗時(shí)的階段。在考慮到具體的實(shí)際應(yīng)用的情況下，本文對(duì)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景下的視頻對(duì)象提取算法作了深入的思考，提出了一種基于時(shí)空聯(lián)合的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景視頻分割算法。在時(shí)間域，采用一種初略的整體運(yùn)動(dòng)分析方法：首先利用頻域相位關(guān)系求得運(yùn)動(dòng)向量，然后根據(jù)前景與背景運(yùn)動(dòng)向量的不同，采用相應(yīng)的全局運(yùn)動(dòng)參數(shù)模型，反復(fù)處理得到當(dāng)前幀的前景區(qū)域。進(jìn)行形態(tài)學(xué)后處理，去除干擾塊，填充內(nèi)部孔洞，得到完整封閉的前景物體，即視