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水平转动摄像头下的移动物体切割

作　者: 杨春生
导　师: 潘正祥
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 运动摄像头切割背景相减法相邻相减法光流法
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 7次
引　用: 0次
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内容摘要

随着多媒体的广泛应用，视频的内容越来越丰富，基于视频的研究也日益成为热点。作为视频处理基础问题之一的切割技术，为视频的其他处理和应用提供分析的依据，也越来越重要。以往切割处理的视频是固定摄像头拍摄的，切割的方法主要以三种方法为基础，这三种方法分别是背景相减法、相邻相减法和光流法。背景相减法应用最为广泛，利用建立的参考背景进行切割，切割出的物体较为完整，很多方法对参考背景的更新提出了改进。相邻相减法摆脱了参考背景，而是参考邻近帧背景进行切割，提取出前景轮廓，再利用填充算法得到完整的前景物体。光流法假设物体运动过程中，物体的像素值是没有发生变化的，在两帧之间计算像素因运动产生的光流，由于背景与前景存在相对运动，通过光流分析这种差异，将背景与前景分离。对于运动摄像头的拍摄，这三种方法都无法有效切割出前景物体。由于摄像头运动，导致视频中背景也在不断变化，但背景与前景的相对运动这种差异并没有消失。在参考前面三种切割方法，本文利用光流法提取图像中的运动向量，同时计算图像中行和列像素均值和方差，通过两帧之间的比较计算出水平和垂直位移，以此判断运动向量是否为背景运动向量，通过背景运动向量估算全局运动，对前一帧进行相应运动补偿，再根据背景相减法和相邻相减法的思想，去除当前图像中的背景，提取出前景物体的轮廓，切割出前景物体。通过实验，本文提出的方法能够实时有效地将前景移动物体切割出来，在复杂背景环境下具有更好的切割效果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-15
  1.1 课题背景  8
  1.2 课题目的及意义  8-9
  1.3 国内外相关技术及发展现状  9-13
  1.4 本文主要研究内容  13-15
第2章三种基本视频切割技术  15-25
  2.1 引言  15
  2.2 背景相减法  15-19
    2.2.1 基本思想  15-16
    2.2.2 参考背景获取和更新  16-17
    2.2.3 实验  17-19
  2.3 相邻相减法  19-20
    2.3.1 基本思想  19
    2.3.2 前景物体的填充  19-20
    2.3.3 实验  20
  2.4 光流法  20-24
    2.4.1 基本思想  21
    2.4.2 具体应用  21-23
    2.4.3 实验  23-24
  2.5 本章小结  24-25
第3章运动向量提取  25-33
  3.1 引言  25
  3.2 运动估计  25-27
    3.2.1 二维运动估计  25-27
  3.3 三步搜寻法  27-28
  3.4 光流法  28-32
    3.4.1 Horn-Schunck 方法  28-29
    3.4.2 Lucak-Kanade 方法  29-30
    3.4.3 实验比较  30-32
  3.5 本章小结  32-33
第4章水平摄像头下移动物体切割  33-44
  4.1 引言  33
  4.2 摄像头的运动  33
  4.3 系统工作流程  33-43
    4.3.1 光流计算  34-38
    4.3.2 图像行列位移计算  38-40
    4.3.3 背景运动估计  40-42
    4.3.4 前景物体切割  42-43
  4.4 本章小结  43-44
第5章实验结果与分析  44-52
  5.1 引言  44
  5.2 实验环境  44-45
  5.3 实验结果  45-48
  5.4 实验分析  48-51
  5.5 本章小结  51-52
结论  52-53
参考文献  53-59
致谢  59

水平转动摄像头下的移动物体切割

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