视频对象分割技术的研究

叙述了采用视频标准MPEG-4和MPEG-7进行视频分割技术的一些基本概念和常用的分割方法,同时针对每种方法的优缺点进行了分析,并对发展趋势进行了展望。     

一种半自动分割视频对象的方法

提出一种半自动视频对象分割方法，通过对跟踪分割视频序列的后继帧，这种方法首先采用基于块匹配和最大边缘强度的运动估值和补偿方法进行对象轮廓定位，接着采用模板匹配以特定对象知识检测对象像素，为使轮廓定位更可靠，在块匹配的运动估值中使用了彩色信息，而模板匹配则使分割结果精确化，避免误差传递，并且在出现遮挡时只要对象颜色在整个序列中一直保持相似性，就能够正确测出对象，实验结果证明这种方法能够分割复杂场景中的任意对象。     

一种基于对象跟踪的视频分割算法

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,视频分割成为关键技术之一,而半自动的视频分割是常用而且比较精确的一种分割方法.本文提出一种基于对象跟踪的半自动视频分割算法.该算法在用户的参与下,基于图像的时空信息,进行视频对象(VOP)的分割.实验结果表明,该算法能够较精确地连续分割出视频对象.     

面向视频编码的运动对象分割和提取

多媒体通信的发展迫切需要面向对象的视频编解码技术,其关键是视频对象（VO）的提取和视频对象平面（VOP）的分割,提出一种自动分割VOP的新方法。根据初始帧,使用形态运动滤波技术,初始运动对象首先被提取出;在后继帧中使用活动轮廓（Snake)技术对运动对象进行拟合匹配,最后根据一系列精确的二值轮廓导出运动对象的提取。实验结果表明,该算法可有效地提取视频对象和分割视频对象平面。除了个别参数需要调节外,整个过程是自动完成的。     

提高视频对象分割的实时性及多对象分割

视频对象的分割目前存在两个难题,一是如何提高分割的实时性,二是对存在互遮挡的多个对象如何进行有效分割。对前者分割提出了基于自适应跳帧的分割算法和基于CNN(细胞神经网络)的实时分割法,对后者提出了基于时空曲线演化的多视频对象分割和Bayes最小误差判断的方法。仿真实验表明,这些方法是有效的,对这两个难题的最终解决和实际应用指出了新的途径。     

基于TMS320C6416的视频运动对象分割

以DSP器件TMS320C6416为核心构建硬件平台,实现了视频图像采集系统的设计.提出了一种适合硬件实现的运动目标分割算法,完成视频图像中运动对象的分割.为提高视频图像数据处理的实时性,还采用了Ping-Pong数据缓存结构和CCS内联函数实现C代码的优化等技术手段.实验结果表明:该系统能适用于背景相对变化不大的运动目标的检测与分割,而且实时性较好.     

一种视频对象提取与跟踪的新方法

针对视频对象的分割问题，提出了一种新的视频对象提取与跟踪方法．首先采用分水岭分割和区域合并的方法进行初始分割，再通过光流场估计和全局运动估计计算全局运动的残余误差，在分割的每个区域上利用残余误差数据进行假设检验以确定运动区域，组合所有的运动区域即可提取完整的视频对象．然后使用双向投影的方法在后续帧中快速准确地跟踪视频对象，前向投影用来定位视频对象和简化分割计算，后向投影则用来确定每个分割的区域是否属于跟踪的视频对象．对MPEG-4测试序列的实验结果表明，本方法具有良好的分割性能．     

一种基于背景重建和视差图的立体视频对象分割算法

提出了一种基于背景重建和视差图的立体视频分割算法,利用背景、视差和边缘等信息进行运动对象分割。该算法首先采用基于块的背景重建方法获取视频序列的背景信息,再利用背景相减法获得运动对象的初步分割结果,然后利用立体匹配获得的视差图对初步分割结果进行修正,最后利用边缘信息和后处理操作获得最终的立体视频运动对象。实验表明,该算法能够有效地从运动背景中将视频运动对象完整地提取出来。     

一种基于背景记录和变化检测的视频对象分割算法

MPEG—4引入视频对象的概念，以支持基于内容的操作．视频对象分割是MPEG—4成功与否的关键因素之一．该文提出了一种基于背景记录和变化检测的视频分割算法．通过背景记录，它可克服常规的变化检测算法存在的对阴影和亮度变化敏感的缺点．实验结果表明，它可应用到各种视频序列，并能快速得到准确的分割结果．     

基于视差和变化检测的立体视频对象分割

立体视频对象分割是新一代视频编码、视频检索、互联网多媒体交互等新兴领域的关键技术.该文提出了一种融合多种信息的立体视频对象分割算法,首先采用基于边缘特征约束的视差估计方法,获得了可靠的视差场,再利用视差信息对视频对象进行了初始分割,在此基础上结合帧间变化检测的信息对视差分割结果进行修正.实验结果表明,本算法对有重叠的多对象具有良好的分割效果,得到了较精确的视频对象.     

基于运动背景的自适应视频对象分割算法

为解决运动背景中视频对象的准确提取,提出一种基于全局运动的自适应视频对象分割算法。基于特征点计算帧间运动,利用最小二乘法计算摄像机仿射参数进行运动补偿,通过二值开闭重建滤波器进行预处理消除噪声;采用改进的分水岭算法将图像标记成不同的灰度区域,以自适应的光流法对分割的对象信息进行评判,从运动背景中分割出前景对象。实验表明,该算法能准确地从运动背景中分割出视频对象,显著地减少了动态前景对象的分割误差,提高了分割质量,可应用于运动目标检测与跟踪。     

一种改进时空域联合的视频对象分割算法

针对移动缓慢的视频对象,提出一种改进时空域联合的视频对象分割算法。时域上通过改进高阶统计算法,利用累积帧差的递归高阶统计算法检测出视频序列中视频对象运动区域。空域上利用Canny算子获得较精确的单帧目标边缘,进行了时域和空域的融合,得到精确运动对象模板后提取运动对象。实验结果表明,该算法与传统递归高阶统计算法相比能精确地对移动缓慢的视频对象进行提取,有一定的理论意义和适用性。     

一种基于背景的视频运动对象分割算法

就如何从视频序列中分割出具有语义意义的运动对象，本文提出了一种自动的基于背景的运动对象分割算法，利用颜色、形状和灰度等特征对第一帧图像进行初步分割，然后根据帧间运动信息构造背景图像，最后以背景图像和帧差图像作为参考图像，对同一场景中的所有视频帧进行快速可靠的分割．     

宽带网络接入技术综述

带宽是限制网络应用更进一步发展的重要原因之一。章主要综述了宽带网络接入技术，并展望了它的发展前景。     

运动目标分割中的自适应背景建模方法

背景差法是视频图像序列中运动目标分割的重要方法。为了解决背景中光照亮度渐变和背景物体移动等问题,提出了基于动态信息窗口(DTW)的自适应背景更新算法。根据像素的动态变化信息决定更新策略。利用该方案实现了人体检测系统,并且在室内和室外进行了实验。实验结果表明所提出的方法不仅能自适应地更新背景模型,而且较其他方法能更有效地消除阴影。     

一种人脸对象的区域分割方法

人脸特征的提取通常是先把人脸中包含特征信息的区域分割出来,然后分别对每个区域进行特征定位和提取。这样可以克服将整个人脸作为一个研究对象来处理所存在的复杂性,减少背景和其它物体的干扰,提高特征提取的准确性。还可以减少图像数据处理量,节省处理时间。在分析用在人脸对象区域分割的常用方法基础上,采用基于眼间带状人脸区域垂直梯度图的人脸对象区域分割方法对五官进行分割。实验结果表明:这种方法具有很高鲁棒性,并且算法实现简单。     

视频图像火焰区域分割算法

主要研究室外具有复杂背景环境中的视频图像火焰区域分割算法．在充分研究视频图像火焰运动特性并考虑实际应用环境的基础上,提出了一种基于多均匀分布背景模型的运动检测算法,以此来实现视频图像中火焰区域的分割．该方法能够克服复杂背景环境带来的干扰,达到很好的火焰区域分割效果,且具有良好的实时性．该方法不仅适用于火焰区域分割,对智能视频监控系统中其他功能的运动检测也有很好的借鉴意义．     

基于色彩对比度的快速视觉显著目标分割方法

模仿人类视觉系统对显著色彩区域比较敏感的视觉注视机制,提出一种基于贝叶斯的显著性度量.利用像素点与其周围区域的色彩对比度衡量像素点的显著性,并根据显著性度量提出了基于graph cut的显著目标分割方法.在测试图像库上的实验结果表明,该方法可以从图像中提取具有完整轮廓的显著区域,并能准确分割出图像中的显著目标.