一个基于运动的视频检索系统

在视频摄取的过程中,相机运动在某种程度上反映了当前视频的部分重要信息,通过对摄像机运动的提取能够更好地实现对视频的浏览以及检索,本文针对现有的依据光流场的分布来求相机运动参数的算法中不足,给出了一种依靠运动矢量的分布来求相机运动参数的方法,该方法能够在相机聚焦中心不在成像平面中心点时检测出给定类型的相机运动,并具有较好的鲁棒性,最后根据该算法实现了一个基于运动的视频检索系统.     

基于运动方向的视角无关行为识别方法

针对人体运动方向的随机特性,研究场景中有多台摄像机时视角无关的行为识别方法。利用一台位置固定的摄像机,根据视频序列中运动目标质心空间坐标变化,确定其运动大致方向。根据该方向,选择具有垂直和平行运动轨迹方向视角的相机获得的序列图像,进行行为分析。提取人体运动行为侧像和正像轮廓的关键姿态建立特征库。应用单个相机平行线约束,通过转换因子由图像坐标恢复运动目标关键点的三维坐标,从而确定目标运动方向。建立室内多视角行为视频样本库,实验结果表明,利用该方法识别室内运动行为,能够达到视角无关行为识别的目的。     

一个有效的基于运动的视频检索系统

在视频摄取的过程中,摄象机的运动在某种程度上反映了当前视频的部分语义特征,所以通过对摄象机运动的提取能够更好地实现对视频的浏览以及基于内容的检索。针对以上应用,本文提出了一种用运动矢量的分布来提取摄相机运动的方法,测试后表明,该方法能有效地分析出多种相机运动并具有较好的鲁棒性。同时我们以此为基础实现了一个基于相机运动的视频检索系统。     

一种基于奇异值分解的视频运动分割算法

视频全局运动（摄像机运动）所表现的视频序列之间的时间相关性,较其它视频特征更能表达视频序列的高层语义信息。为了能够有效快速的得到视频的全局运动,通过对视频分割技术的研究,提出了一种新的基于奇异值分解（SVD）的视频全局运动分割方法。该方法首先得到视频的切片图像,再利用奇异值分解（SVD）得到切片图像的方向图,然后统计切片方向图中每一行的角度直方图,最后根据摄像机不同运动类型对应的直方图模型,得到视频的运动分割结果。实验结果表明,所提出方法能够较准确的分割摄像机的运动,同时大幅度提高了分割速度。     

基于全局运动特征的摄像机运动定性分析系统

本文介绍了一种实时的利用全局运动信息检测摄像机运动的系统。该系统通过对视频数据相邻帧之间的运动关系的分析，来检测摄像机是否按照控制命令产生了相应动作序列。实验结果表明，在实际的视频监控应用中，该检测方案能够在满足实时性要求的前提下，给出高准确率的检测效果。     

灰关联分析在视频运动目标检测中的应用

由于运动图像和背景具有极大相似性,通过背景图像和运动图像之间关联程度的大小能够检测出运动目标,故提出一种基于灰关联分析的运动目标检测方法.在室内和室外不同光照场景下,通过固定摄像机捕获的视频图像序列中的运动车体和人体进行检测;选取适当的比较图像序列,对该序列和含有运动目标的视频图像作灰关联分析,以清楚、完整地提取出运动目标.该方法对背景的要求很低,对噪声的抑制能力强,可以在一定程度上抑制阴影的影响.     

基于全局运动估计的视频对象分割算法

视频全局运动(摄像机运动)所表现的视频序列之间的时间相关性,较其它视频特征更能表达视频序列的高层语义信息.为了能够有效快速的得到视频的全局运动,通过对视频运动估计方法的研究,提出了一种新的基于奇异值分解(SVD)的视频全局运动估计算法.该方法首先通过块匹配法得到局部运动场,利用矩阵的奇异值分解估计全局运动参数,然后运用形态学运动滤波得到前景运动目标的粗略掩摸图像,最后综合利用此掩摸图像和边缘信息分割出运动目标.试验表明,提出的算法能够分割出具有全局运动特征的视频序列中的运动目标.     

面向增强视频的基于结构和运动恢复的摄像机定标

提出了一种高效鲁棒的长序列摄像机定标算法,能稳定处理焦距未知且变化的视频序列,适用于增强视频的应用．该算法从长视频序列中根据特征匹配点提炼出相互之间具有较长基线的关键帧,以保证求解的稳定性．算法先在关键帧序列上渐进式求解,以准确恢复特征匹配点的互维结构信息;利用精确恢复的三维点,求解整个序列的摄像机运动参数．该算法选择最适合初始化的三帧求解,并将解及时从射影空间转换到欧氏空间．实验结果显示了所恢复的摄像机参数和三维点的高度精确性,证明了该方法稳定高效,能够满足增强视频的高端要求．     

一种基于运动的视频层次化分析框架

运动信息是视频中最重要的特征之一.本文提出了一种新颖的基于运动的视频层次化分析框架.为了揭示视频流中的运动关系和在拍摄过程摄像机的运动信息即拍摄者的兴趣所在,提出了视频层次化结构来对视频流进行描述和检索.该运动层次化结构引入一个新的概念:基本运动单元(Basic Motion Unit,BMU).BMU反映的是MPEG-7中定义的基本摄像机操作,这样就可以把视频分割成BMU的集合.在BMU的基础上发现并挖掘出视频流中潜在的运动语义模式,最后根据运动活力(Motion Activity)将BMU聚类为运动节奏快慢的运动活力单元(Motion Activity Unit,MAU).该基于运动的视频分析框架不仅能够直观地捕获视频流在拍摄过程中拍摄者的注意力,而且为视频流的快速浏览和检索提供了新的思路.     

摄像机平行于场景运动且晃动下的视频修复

针对摄像机平行于场景运动,且存在晃动的情况,提出将摄像机运动情况下的视频修复转化为摄像机静止情况下的视频修复。该算法采用基于SURF特征点提取的视频拼接技术,将输入视频转化为新的背景静止的视频序列,在新视频中分别进行前景修复和背景修复,把修复好的新视频映射到原视频。在前景修复中,将目标块定义为能够覆盖整个运动物体的长方形块。在背景修复中,算法对待修复区域进行统一的标记和修复。实验结果表明,该算法提高了修复的准确度和速度,有利于保持视频的连续性。     

Qualitative estimation of camera motion parameters from the linear composition of optical flow

In this paper, we propose a new method for estimating camera motion parameters based on optical flow models. Camera motion parameters are generated using linear combinations of optical flow models. The proposed method first creates these optical flow models, and then linear decompositions are performed on the input optical flows calculated from adjacent images in the video sequence, which are used to estimate the coefficients of each optical flow model. These coefficients are then applied to the parameters used to create each optical flow model, and the camera motion parameters implied in the adjacent images can be estimated through a linear composition of the weighted parameters.We demonstrated that the proposed method estimates the camera motion parameters accurately and at a low computational cost as well as robust to noise residing in the video sequence being analyzed.     

Shooting a smooth video with a shaky camera

Abstract. The image sequence in a video taken by a moving camera may suffer from irregular perturbations because of irregularities in the motion of the person or vehicle carrying the camera. We show how to use information in the image sequence to correct the effects of these irregularities so that the sequence is smoothed, i.e., is approximately the same as the sequence that would have been obtained if the motion of the camera had been smooth. Our method is based on the fact that the irregular motion is almost entirely rotational, and that the rotational image motion can be detected and corrected if a distant object, such as the horizon, is visible. Received: 14 February 2001 / Accepted: 11 February 2002 Correspondence to: A. Rosenfeld     

基于最大后验概率的单视频时间超分辨率重建算法

任何视频摄像设备均具有一定的时间分辨率限制,时间分辨率不足会造成视频中存在运动模糊和运动混叠现象。针对这一问题常用的解决方法是空间去模糊和时间插值,然而这些方法无法从根本上解决问题。提出一种基于最大后验概率(MAP)的单视频时间超分辨率重建方法,该方法通过重建约束来确定条件概率模型,然后利用视频自身具有的时间自相似先验信息得到先验信息模型,最后求得基于最大后验概率的估计值,即通过对单个低时间分辨率视频重建来得到高时间分辨率视频,从而有效解决由于相机曝光时间过长所造成的“运动模糊”和相机帧率不足引起的“运动混叠”现象。通过理论分析与实验,证明了所提方法的有效性。     

视像中的摄像机运动检测

摄像机的运动信息是视像内容检索中的一种重要特征。文中介绍了两种基于全局运动的摄像机运动检测方案。首先提取视像中的运动特征作为原始数据,然后分别使用了迭代最小二乘法和支持向量机分类的方法进行摄像机运动的检测,通过对试验结果的对比,前一种方案可更有效地完成摄像机运动类型的判断。     

基于分段处理的视频稳像算法

针对视频拍摄过程中出现抖动的问题,本文根据在短时间内摄像机运动轨迹保持不变的观察现象,提出了一种按时间分段处理视频的视频稳像（SPVS）方法。首先提取视频的SURF特征点,用uMLESAC算法快速准确地去除异常点,并使用最小二乘法求解帧间仿射运动模型。然后利用分段方法优化处理视频的仿射运动模型参数。最后利用视频补偿得到稳定的视频文件。实验表明SPVS方法可有效地去除视频中抖动成分。     

基于相机姿势全局运动估计及改进修复算法的视频稳定技术

在视频稳定的过程中,由于摄像机的运动,造成图像的扭曲.针对这种情况,提出一种基于相机姿势的全局运动估计,同时为了克服图像拼接后,部分区域像素丢失的问题,使用改进后调和模型来修复缺少的像素.算法首先提取特征不变量,然后基于这些特征不变量去估计摄像机的运动矢量,相乘各帧间的运动矢量,可以得到每一帧参考第一帧的运动矢量.运用这个矢量可以很好地计算出没有扭曲的图像.运用计算出的图像与视频帧进行拼接,可以很好的解决图像的扭曲的问题.然而,图像拼接完成后可能导致部分区域像素缺少,为了填充缺少像素,算法使用了改进的调和模型来修复缺少区域.实验结果表明,基于相机姿势的全局运动估计可以很好的解决图像扭曲的问题,同时改进的调和模型可以高效的完成对图像的修复.