视频分割与融合技术地研究

《视频分割与融合技术地研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、申请上海交通大学硕士学位论文视频分割与融合技术研究学校：上海交通大学院系：电子信息与电气工程学院专业：计算机应用班级：B0603394学号：1060339125硕士生：潘远航研究领域：图形图像导师：马利庄教授上海交通大学电子信息与电气工程学院2009年1月ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityforasterDegreeASTUDYONVIDEOSEGMENTATIONANDCOMPOSITIONAuthor：PanYuanhangSp

2、ecialty:ComputerApplicationTechnologyAdvisor:Prof.MaLi-zhuangSchoolofElectronicsandElectricEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaJan.,2009本文工作受以下项目资助国家973可视媒体的交互与融合处理子项目（2006CB303105）国家863交互式高效动画创作技术与系统(2009AA01Z334)国家博士点基金（2005024804

3、6）资助视频分割与融合技术研究摘要视频和图像的分割，指按一定的标准把图像或图像序列分割成多个空间区域，从中分离出被关注的对象。在本文中的分割特指二值分割，即前、背景分割。视频和图像分割在诸如数字娱乐、视频编码、视觉监控、电视电话会议、视频数据库检索等多媒体应用领域，有着非常重要的地位和作用，其研究具有重要的理论意义和广阔的应用前景。视频融合是指将分割出的视频对象合成到另一段视频中，并使合成的视频看起来真实自然。其关键是如何使合成得到的视频效果逼真，光照一致、过渡自然，没有明显的人为衔接痕迹。视频的

4、合成在诸如电影业的素材重用、数字娱乐业的真实感体验等领域中都有实用价值。论文首先介绍了分割和融合的基本概念和基础理论，综述与分析了国内外的研究现状和主流算法；并在此基础上，在基于MAP-MRF模型的Graph-Cut方法的框架上,实现了一个交互的图像分割系统。并基于BackgroundCut技术，结合混合高斯背景建模、变化检测以及分水岭预分割等方法进行改进，提出并实现了一种自动化的视频分割方案，并针对光照变化等问题提出解决方案。此外，在视频融合领域，本文提出并实现了一种基于色彩平衡和直方图自适应调

5、整的视频融合算法，能够快速、真实地完成视频对象在新背景中的融合过程。本文所述系统皆在WindowsXP下，基于OpenCV图像处理库，使用C++语言实现。实验表明，本文所提出的分割和融合算法的效果较好。本文的创新点：1.在BackgroundCut算法的随机场框架的基础上，提出并实现了一个基于稳定背景的自动视频分割系统，并在此之上进行效果和速度上的改进：结合逐像素高斯混合模型，使用变化检测算法来获得前景训练样本，以及将其引入到能量式的颜色项中；引入分水岭算法预分割对图割算法进行加速；在后处理阶段提

6、出多分辨率方案和边缘模糊算法对结果进行优化；并提出的直方图匹配算法对背景光线变化进行鲁棒性的更新。2.基于物体的物理属性，根据色彩原理，提出了一种基于自动色彩平衡和HSV空间上的直方图自适应调整的快速融合算法。3.实现了一个人工交互的图像分割系统。关键词：视频分割，视频融合，GraphCut,分水岭，高斯混合模型，直方图匹配，白平衡AStudyonVideoSegmentationandCompositionABSTRACTSegmentationforvideosandimagesistodiv

7、ideanimageintoseveralpartsusingsomecriterions,forthepurposetoobtaintheinterestedobjects.Inthisthesis,wereferthedefinitionofsegmentationtobinarysegmentation(foregroundandbackground).Segmentationtechnologyhasbeenwidelyusedinfieldsofdigitalentertainment,

8、videocoding,visionbasedsurveillance,netmeeting,videodatabaseandsoon.Soresearchonthesegmentationtechnologyhasbothimportanttheoreticalsignificanceandpracticalvalue.Thedefinitionofvideocompositionistheoperationofrealisticcombinationoftwovideo,wit