预选策略和重建误差优化的运动捕获数据关键帧提取

为了从运动捕获数据中提取关键帧来进行人体动画创作,提出一种以重建误差或压缩率为目标的运动捕获数据关键帧提取方法.该方法将关键帧提取划分为帧预选和基于重建误差优化的精选2个阶段,在第一阶段,对原始动作序列筛选边界姿势作为候选关键帧,使最终关键帧序列具有较强运动类型描述能力;在第二阶段,定义帧消减误差作为关键帧重要性的度量标准,并定义最大重建误差作为关键帧提取过程中的优化目标,同时考虑压缩率目标,精选候选帧获得满足指定重建误差或压缩率要求的最终关键帧集合.实验结果表明,文中方法具有良好的数据压缩效果,能满足实时压缩的需要.     

基于帧间距的运动关键帧提取

运动捕获数据中有大量的冗余数据,不利于运动数据的压缩、存储、检索以及进一步重用。为此,提出一种基于帧间距的运动关键帧提取方法,提取代表运动捕获数据内容的关键姿势。利用四元数之间的距离表示人体姿态差异,将人体各个关节上的总变化作为帧间距,以运动数据首帧作为第一个关键帧。通过不断计算当前帧同最后一个关键帧之间的差异,消除差异小于阈值的帧,差异超过阈值的帧被当作为新关键帧。对提取关键帧集合采用四元数球面插值方法重构。为表现人体运动特征,在重构误差中引入关节速度分量,用人体姿势误差位置与人体关节运动速率之和表示原始运动与重建运动序列之间的重构误差。实验结果表明,该方法对原始运动既有较高的压缩率,又有较强的视觉概括效果。     

基于混合遗传算法的人体运动捕获数据关键帧提取

为实现基于最佳关键帧集合的人体运动的紧致表示,提出一种遗传算法与单纯形法结合的人体运动捕获数据关键帧提取方法。以重构误差最小化和压缩率最优为目标,定义适应度函数,度量重构运动与原始运动之间的重构误差,通过关节位置和关节速率加权计算,并考虑数据的运动特性。利用背景知识对初始种群的个体进行优化,保证进化的良好基础和种群的多样性。将遗传算法和局部搜索技术结合,提高算法运行效率和求解质量。实验结果表明,该方法能够高效地从运动捕获数据中提取出最优的关键帧集合,较好地满足运动数据的紧致表示,且能高质量重构其它帧。     

基于拉普拉斯分值特征选择的运动捕获数据关键帧提取

针对已有的运动捕获数据关键帧提取方法常常忽略运动数据局部拓扑结构特性问题,提出了一种基于拉普拉斯分值LS特征选择的人体运动数据关键帧提取方法。该方法首先从原始运动数据集中提取两种代表性的特征向量并对其归一化,利用LS算法对组合后的特征向量进行打分和特征权重学习,以获取能够判别性揭示局部运动信息的特征子向量;其次,通过构建综合特征函数并基于极值判别原理,得到初始候选关键帧序列;最后,根据时间阈值约束和姿态相似判别策略,利用改进的k-means算法对候选帧进行聚类筛选,以达到去除冗余关键帧的目的,从而得到最终关键帧序列集合。仿真实验结果表明,该方法提取的关键帧序列具有典型性,能较好地对整体运动捕获数据进行视觉概括。     

基于Rough Set与SVM的关键帧提取方法

综合利用MPEG视频流压缩域中P帧、B帧的DC系数和运动特征以及非压缩域纹理特征,提出一种基于RoughSVM的关键帧提取方法.该方法首先提取视频流中P帧、B帧的DC系数、分析运动活力性和运动空间分布和宏块类型、提取的纹理特征后,利用Rough Set对这些特征进行约减后,用SVM进行分类识别.实验表明,该方法能有效地识别关键帧.     

嵌入式在线视频帧间信号自适应压缩方法

针对使用传统压缩方法对处于播放状态的视频进行压缩,得出的压缩结果存在误码率高、占用空间大的问题,提出了嵌入式在线视频帧间信号自适应压缩方法.设置H.264/AVC视频编码标准作为此次压缩方法的运行约束,提取播放状态下的在线视频关键帧,并根据帧间相关性进行帧间分类,结合帧间信号的分类结果,获取在线视频运动的估计结果.安装自适应压缩编码设备,并设置自适应门限,将运动估计结果和提取的视频关键帧输入到编码器中,即可实现在线视频帧间信号的自适应压缩.经过仿真测试与验证得出结论,与传统压缩方法相比,设计的自适应压缩方法的误码率有所降低,且视频压缩结果的占用空间明显下降.     

从运动捕获数据中提取关键帧

在四元数表示下导出了两个旋转之间差异的一种简单形式，将人体各关节上总的旋转变化作为帧间距，设计了一种从运动捕获数据中提取关键帧的高效算法，通过向量的线性插值和四元数的球面线性插值重建了原始动画。实验表明，该算法具有很好的数据压缩效果，而且提取出的关键帧在视觉上对原始动画具有概括力。     

数据驱动人体动画的关键帧技术研究综述

基于关键帧技术的运动捕获数据驱动人体动画,因其捕获的数据具有高度逼真性和实时处理能力使之成为应用广泛的人体动画方法。对现有基于运动捕获数据的3维人体动画关键帧技术进行了系统分析和阐述,介绍了运动捕获数据及其表现形式,从捕获数据的角度分析并比较了基于自适应采样的关键帧提取技术、基于运动速度控制的关键帧插值技术及基于运动特征和运动模型的关键帧检索技术,对3维人体运动关键帧技术中的难点问题及进一步研究方向进行了展望。     

一种基于RS和Ⅰ帧的关键帧提取方法

关键帧提取技术是视频分析和基于内容的视频检索的基础.关键帧的使用可以大量降低视频索引的数据量,提出了一种基于RS理论和Ⅰ帧的关键帧提取方法.该方法在压缩域上进行,只需要视频流中Ⅰ帧数据,因此大大减少了运算的数据量.     

基于互信息熵的全景视频关键帧数据实时提取系统设计

摘要：关键帧数据提取可以降低全景视频检索中产生的数据量,为了提高全景视频镜头边缘的检测与关键帧的提取的处理能力,提出基于互信息熵的全景视频关键帧数据实时提取系统设计。根据全景视频关键帧数据提取系统的硬件结构,分析视频播放器和镜头边缘检测器的工作原理;在系统的软件设计中,将待检测的两帧图像随机划分为子图像块,通过计算子图像块之间的互信息熵,获取全景视频图像的突变帧,将关键图像帧的特征差值曲线作为全景视频关键帧的时序特征,完成全景视频中关键帧数据的特征匹配,选择一个能够体现全景视频图像属性的特征,描述视频中的主要信息,利用数值化分析的方式,将全景视频帧的特征转换成数组形式的特征向量,通过计算互信息熵值,提取全景视频关键帧数。系统测试结果表明,文中系统将关键帧数据提取的查全率和查准率分别提高到95%和98%以上。能够准确提取出全景监控视频的关键帧数据,具有更好的全景视频处理能力。     

点模型的面元简化方法

为有效地简化稠密采样点模型,提出了一种基于面元（surfel）重建的点模型简化方法。该算法首先对每个采样点面元的初始半径进行估算,并同时根据曲率的变化确定每个面元的简化权值;然后采用surfel合并的方法来聚合、减少surfel图元的数量,按照计算的surfel权值,确定surfel合并的顺序,合并并重建成一个新的surfel,合并过程中判断误差是否满足要求,满足则合并成功。如此迭代,直到surfel合并引起的误差达到阈值或surfel权值达到某个给定值。实验结果表明该算法能有效减少稠密采样点模型的点数,且在相同误差控制下简化率高于一般的基于纯采样点的简化算法;同时,简化模型能很好地保持原始模型的几何形状,防止简化后表面空洞现象的产生。     

Optimization-based key frame extraction for motion capture animation

In this paper, we present a new solution for extracting key frames from motion capture data using an optimization algorithm to obtain compact and sparse key frame data that can represent the original dense human body motion capture animation. The use of the genetic algorithm helps determine the optimal solution with global exploration capability while the use of a probabilistic simplex method helps expedite the speed of convergence. By finding the chromosome that maximizes the fitness function, the algorithm provides the optimal number of key frames as well as the low reconstruction error with an ordinary interpolation technique. The reconstruction error is computed between the original motion and the reconstruction one by the weighted differences of joint positions and velocities. The resulting set of key frames is obtained by iterative application of the algorithm with initial populations generated randomly and intelligently. We also present experiments which demonstrate that the method can effectively extract key frames with a high compression ratio and reconstruct all other non key frames with high quality.     

取邻抽取任意倍数采样率变换算法性能研究

定量分析了取邻抽取任意倍数采样率变换算法的取邻误差.首先基于分数倍采样率变换结构,从取邻抽取的角度阐述了软件无线电中的任意倍数采样率变换算法,推导了其实现结构和计算量.在此基础上,详细地定量分析了取邻误差,将取邻抽取的影响等价为信噪比的降低,并以此为指导选取算法参数.结果表明,这种取邻抽取任意倍数采样率变换算法具有通用性和高效性的优势,通用性表现为以统一的算法结构来实现任意倍数的采样率变换,高效性表现为在同样性能要求下其计算量与传统方法相当.     

基于宏块编码的MSE计算模型

在分析率失真理论的基础上,提出帧内编码宏块模式、帧间编码宏块模型的新思想,并建立均方差失真计算模型。该方法能够全局最优地求得在误码环境下,率失真曲线上的最佳控制点,不仅能够在给定的网络带宽下自适应地调整量化参数,而且可以根据当前网络丢包概率进行帧内宏块刷新,起到较好地抵抗信道误码的效果,对于无线环境中的视频鲁棒编码传输及资源分配,具有较好的参考价值。     

An Optimal Transport Approach to Robust Reconstruction and Simplification of 2D Shapes

We propose a robust 2D shape reconstruction and simplification algorithm which takes as input a defect‐laden point set with noise and outliers. We introduce an optimal‐transport driven approach where the input point set, considered as a sum of Dirac measures, is approximated by a simplicial complex considered as a sum of uniform measures on 0‐ and 1‐simplices. A fine‐to‐coarse scheme is devised to construct the resulting simplicial complex through greedy decimation of a Delaunay triangulation of the input point set. Our method performs well on a variety of examples ranging from line drawings to grayscale images, with or without noise, features, and boundaries.     

Access control to two multiserver loss queues in series

We consider admission policies to two multiserver loss queues in series with two types of traffic. Both are generated according to independent Poisson processes with constant arrival rates. The first type requires service at the first queue and with a positive probability enters the second queue; the second type requires service at only the second queue. The service time distribution is exponential at either station. We show that under appropriate conditions the optimal admission policy that maximizes the expected total discounted reward over an infinite horizon is given by a switching curve. We characterize the form and shape of this curve and its variation with system parameters     

非均匀采样曲线的支持向量机重建

简要介绍了回归支持向量机的理论，根据框架理论导出了非均匀采样曲线能够完全重建的条件，在此基础上分别利用框架迭代算法和回归支持向量机对平移不变空间中的同一非均匀采样曲线进行重建，重建结果表明若用回归支持向量机方法对平移不变空间中的非均匀采样曲线进行稳定重建则采样集须满足由框架理论导出的完全重建条件。     

基于QPSO的两通道正交镜像滤波器组的优化设计*

通过分析两通道正交镜像滤波器组的重构条件,提出了一种新的两通道正交镜像滤波器(QMF)组的设计方法,将完全重构的两通道QMF组的设计问题转换为由原型低通滤波器在通带、阻带和过渡带幅频响应的均方误差加权和组成的一种无约束的非线性优化问题,用量子粒子群优化算法(QPSO)来有效求解该类优化问题,获得该问题的全局最优解.最后...     

Robust global motion estimation and novel updating strategy for sprite generation

A new global motion estimation technique for sprite coding systems is presented. The proposed system can accurately register frames to a sprite without referencing to the sprite. This allows the motion estimation process to be performed in an environment independent of the quality of the sprite. The frame having the highest resolution of the scene is determined and all other frames can be projected on to the space of this chosen frame such that information loss due to decimation can be avoided. The static sprite is strategically updated, according to the major camera motion during decoding, to alleviate the problem of error propagation from the sprite image. Experimental results indicate that the proposed technique is very accurate and robust, which makes it suitable for MPEG-4 sprite coding     

动态变形表面三维重建方法研究与实现*

提出一种对可变性物体表面的动态变形过程进行三维重建的方法.将图像序列第一帧中物体表面划分成多个图像块,利用优化函数寻找每个图像块在所有帧中的对应关系,最终实现物体运动过程的三维重建;完成每一帧的三维重建后,根据图像关联度和局部拓扑结构对结果进行错误检测,并对出错块进行重新优化.模拟实验、实际数据实验以及与同类算法的比较,验证了该方法的有效性和可行性.