立体视频对象分割及其三维重建算法研究*

为更加有效分析立体视频对象,本文提出了一种基于离散冗余小波变换的立体视频对象分割算法,首先采用离散冗余小波变换提取特征点结合DT网格技术的视差估计方法,获得了可靠的视差场,再利用视差信息对立体视频中静止对象进行分割。对于立体视频序列中的运动对象,采用离散冗余小波提取运动区域的方法进行分割。实验结果表明,本算法对有重叠的多视频对象具有较好的分割效果,可同时分割静止物体和运动物体,具有较好的精确性和鲁棒性。对于分割出的立体视频对象,结合深度信息对其进行三维重建,得到较好的三维效果。     

用于立体视频会议系统的立体对象分割与跟踪算法

基于对象的立体视频编码压缩技术能在立体视频会议系统中得到很好的应用，从立体视频信号中正确分割出立体视频对象是基于对象的立体视频编码压缩的一个前提条件，基于立体视频会议图像序列的时空特性和左右通道间的视差特性，提出了一种立体视频对象分割与跟踪算法，首先利用空域分割和运动检测相结合的方法，提取左通道中的运动物体；然后，提出一种左右通道间基于边缘轮廓的二级视差匹配算法，并根据已分割的左通道运动对象提取右通道的视频运动对象；最后利用对象边界轮廓的跟踪方法对后续图像中的运动对象进行快速跟踪，实验结果说明文中算法能够应用于立体视频会议图像序列的立体对象分割与跟踪。     

立体视频编码中的目标分割与立体匹配算法

视频目标分割与立体匹配是目标基立体视频编码中的核心技术.首先在单通道视频目标分割的基础上提出一种轮廓跟踪匹配算法,以提取立体视频目标对,然后提出一种基于目标的视差估计算法.它以具有特征信息的像素为匹配基元,结合视差匹配约束进行视差估计,克服了传统块匹配算法视差场不连续、视差精度差的缺点,可以获得较为精确和平滑的视差场.     

基于视差和阈值分割的立体视频对象提取

视频对象分割和提取是编码、通信以及视频检索等基于内容视频处理中的关键问题，为了从只有单一全局运动、含有重叠多对象的立体视频序列中提取对象，提出了一种基于视差分析和阈值分割的对象提取方法。该方法首先用改进的区域匹配法进行立体视差估计，并通过合理减少匹配窗的运算量及根据视差特性设定搜索路径来加快匹配速度；然后针对图像中不同的对象分别采用迭代阈值法和自适应阈值法进行二次分割；最后从阈值分割结果中提取出各个对象。实验提取出的各深度层视频对象效果良好，表明该方法是一种有效的适用于全局运动的立体视频序列对象提取方法。     

基于相位与区域分割的视差估计算法

提出一种结合小波变换与图像分割的立体匹配算法。该算法利用双树复小波多通道提取立体像对带通相位信息作为匹配基元,求取初始视差场。针对单独通道提出一个相位匹配程度方程式,将视差计算归结为求解该方程的极大值。结合图像分割与视差平面拟合的方法对初始视差场进行修正,从而得到精度较高的密集视差图。实验结果表明,该算法结构简单,能快速有效地产生密集视差场。     

一种新的基于吉布斯随机场的视频运动对象分割算法

与现有的视频运动对象分割算法不同, 本文提出一种新的基于吉布斯 (Gibbs) 随机场模型的视频运动对象的分割算法, 该算法将运动对象的运动场作为主分割信息, 空间像素值的一致性作为次要分割信息. 该算法首先对运动矢量场进行累加和滤波处理；然后在 Gibbs 运动场模型的势能函数的定义中引入空间相关影响因子, 采用最大后验概率的方法进行分割；最后细化运动对象边缘. 对多个视频序列的测试, 实验结果表明该算法比现有基于光流的分割算法更准确的分割运动对象.     

基于模糊聚类的H.264压缩域视频对象分割

鉴于压缩域视频运动分割方法在分割速度上的优越性,提出一种基于H.264的压缩域视频运动对象分割方法,对初始的运动矢量场进行去噪、中值滤波、校正和累积处理,得到更可靠的运动矢量场,用改进的模糊C-均值聚类算法分割出视频序列中的运动对象。实验结果表明,该方法可以快速准确地提取出视频序列中的运动对象。     

基于EM聚类的H.264压缩域视频对象实时分割算法

从压缩域直接分割视频对象比传统的像素域分割具有快速高效的特点,目前已有不少从MPEG域分割的方法,但从H.264压缩域分割的甚少。为此提出一种基于H.264域的实时分割运动对象方法,该算法先对当前视频帧进行全局运动估计和补偿,然后对4×4的运动矢量场进行分类处理,最后对非零运动矢量使用改进的EM聚类分割算法。本文算法对多个视频序列进行了实验,结果表明,该算法针对静止背景和运动背景的视频序列都能达到较精确的实时分割。     

立体视频编码中运动和视差联合估计算法的研究

立体视频编码不仅要在同一个视点间进行运动估计,还要在相邻视点间进行视差估计,计算复杂度非常高.如何有效地结合运动估计和视差估计,降低运算复杂度是当前亟待解决的问题.本文详细分析了立体视频左右通道视频流之间的相关性,提出一种运动和视差联合估计快速算法.根据运动—视差模型,结合时空域的多参考帧来进行联合的运动和视差估计,实现对数据的有效编码压缩.实验证明,该算法与传统的全搜索算法相比,能在保证率失真性能基本不变的前提下,降低96.45%的运算复杂度,大大提高编码速度.     

基于运动相似性的运动对象分割算法

由于全局运动参数在一些情况下不能很准确地被估计,因此基于全局运动补偿算法存在一定的局限性。该文提出了一种基于运动相似性的视频运动对象的分割算法。该算法对运动矢量场进行累加和滤波处理,根据运动相似性对运动对象进行初次分割,并利用空间相关性进行二次分割,细化运动对象边缘。实验结果表明该算法避免了全局运动补偿算法的局限性,并使分割的精确性有明显提高。     

基层层次光流的半自动时空视频分割技术

在新一代MPEG-4视频编码标准中，为了支持面向对象编码和实现基于内容的应用，视频的半自动分割成为关键技术之一，为此提出了一种基于层次光流的半自动时空视频分割算法。该算法由空域分割和时域分割组成。在空域分割中，提出的基于点的图形用户界面（PBGUI），在用户的协助下，能够精确地定义需要分割的视频对象（VO）。时域分割根据空域分割的结果采用层次光流算法对视频对象进行边界和整体跟踪。实验结果表明，利用该算法，能够精确地分割出视频对象。     

基于层次光流的半自动时空视频分割技术

在新一代 MPEG- 4视频编码标准中 ,为了支持面向对象编码和实现基于内容的应用 ,视频的半自动分割成为关键技术之一 ,为此提出了一种基于层次光流的半自动时空视频分割算法 .该算法由空域分割和时域分割组成 .在空域分割中 ,提出的基于点的图形用户界面 (PBGU I) ,在用户的协助下 ,能够精确地定义需要分割的视频对象 (VO) .时域分割根据空域分割的结果采用层次光流算法对视频对象进行边界和整体跟踪 .实验结果表明 ,利用该算法 ,能够较精确地分割出视频对象 .     

基于内容的视频分割技术研究

随着MPEG-4基于内容功能的提出以及MPEG-7标准的不断推广应用,视频对象分割技术已成为视频处理领域中的研究热点。视频对象分割就是从视频序列中分割出在语义上有意义的对象。目前对视频分割研究已从基于镜头的分割发展到了基于内容的视频对象分割。然而,基于内容的视频对象分割技术还不成熟。文中讨论了视频对象分割技术的发展和研究状况,从组成视频运动对象的分割系统出发,介绍了时域分割以及时空域联合分割等技术,并提出了一种基于多帧差的视频对象分割算法。最后对分割技术中需要深入研究的问题进行了探讨。     

Multiresolution video object extraction fitted to scalable wavelet-based object coding

To enable content based functionalities in video processing algorithms, decomposition of scenes into semantic objects is necessary. A semi-automatic Markov random field based multiresolution algorithm is presented for video object extraction in a complex scene. In the first frame, spatial segmentation and user intervention determine objects of interest. The specified objects are subsequently tracked in successive frames and newly appeared objects/regions are also detected. The video object extraction algorithm includes discrete wavelet transform decomposition multiresolution Markov random field (MRF)-based spatial segmentation with emphasis on border smoothness at different resolutions, and an MRF-based backward region classification that determines the tracked objects in the scene. Finally, a motion constraint, embedded in the region classifier, determines the newly appeared objects/regions and completes the proposed algorithm towards an efficient video segmentation algorithm. The results are applicable for generic segmentation applications, however the proposed multiresolution video segmentation algorithm supports scalable object-based wavelet coding in particular. Moreover, compared to traditional object extraction algorithms, it produces smoother and more visually pleasing shape masks at different resolutions. The proposed effective multiresolution video object extraction method allows for larger motion, better noise tolerance and less computational complexity     

基于自适应噪声滤波的视频对象分割算法

介绍了基本的视频运动对象分割算法,针对变化区域检测算法中固定阈值滤噪的不足,提出了自适应噪声滤波的方法,同时利用计算机图形学中的扫描线填充思想得到变化区域的具体位置,实现视频对象的分割.实验证明了算法的有效性.     

基于背景重建和MDBP的视频对象分割算法

提出了背景置信度图像和背景标示图像的概念,给出了一种基于背景重建和象素最小距离(M DBP)的自动视频对象分割方法。首先运用基于背景置信度图像和背景标示图像的背景重建技术从视频序列的多帧图像中重建出可靠的背景图像,然后运用差背景法分割视频对象(VO),同时再利用象素最小距离(M D BP)和总体象素最小距离(W M DBP)准则对分割出的视频对象图像进行处理,克服由于背景的微小变化而引起的前景对象的错误检测。试验结果表明该文给出方法能够较好地重建背景,对于背景静止的视频能够得到更好的分割结果。     

一种动态场景下运动对象分割新算法

视频运动对象分割是计算机视觉和视频处理的基本问题。在摄像机存在全局运动的动态场景下,准确分割运动对象依然是难点和热点问题。本文提出一种基于全局运动补偿和核密度检测的动态场景下视频运动对象分割算法。首先,提出匹配加权的全局运动估计补偿算法,消除动态场景下背景运动对运动对象分割的影响;其次,采用非参数核密度估计方法分别估计各像素属于前景与背景的概率密度,通过比较属于前景和属于背景的概率及形态学处理得到运动对象分割结果。实验结果证明,该方法实现简单,有效地提高了动态场景下运动对象分割的准确性。