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视频镜头边界检测研究

作　者: 葛宝
导　师: 彭进业
学　校: 西北大学
专　业: 电路与系统
关键词: 镜头边界检测梯度方向角-模值直方图 HSV空间颜色直方图反对称双正交小波 Kohonen自组织竞争网络双高斯模型字幕检测基于内容的视频检索
分类号: TP274.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 248次
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内容摘要

视频镜头边界检测是视频分段、组织、索引的首要步骤，是基于内容的视频检索中更高一级语义、内容分析的基础。本文在总结分析现有的镜头边界检测技术的基础上，深入研究了从视频帧特征选取到阈值选择的边界检测全过程，并在此基础上初步研究视频字幕检测。总结了视频镜头边界检测中的方法和评价准则，并对各种方法进行比较。对颜色直方图方法进行了深入的探讨，在利用HSV直方图计算出帧间不连续值的基础上，提出一种基于双高斯模型的能同时检测渐变和突变的方法，此方法是对双边比较法采用固定阈值的一种有效的改进，实验证明可以准确快速地定位镜头边界。提出一种新的基于梯度方向角模值(AM)二维直方图特征的镜头边界检测方法，克服了运动、光照所带来的影响，初步实验结果表明该方法优于HSV直方图方法，并且对渐变边界同样有较好的效果；同时给出了它的改进方法——分块AM直方图方法。提出了一种应用神经网络进行镜头边界分类的无监督聚类方法，此方法大大减少了人工参数对于检测的影响。综述了当前视频字幕检测的研究成果，并对其中具有代表性的方法进行了分析比较。提出一种基于视频镜头划分的字幕区域检测新方法，在采用AM直方图方法划分出镜头的基础上，充分利用视频特点和字幕特点，通过在镜头内部求运动补偿后的帧间差，再在帧差图上检测字幕区域。初步实验表明，此方法可以准确、快速地检测字幕区域。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-9
第一章绪论  9-14
  1.1 简介  9-11
    1.1.1 基于内容视频检索系统(CBVR)  9-11
    1.1.2 镜头边界检测  11
  1.2 研究的目的和意义  11-12
  1.3 本文的内容组织  12-14
第二章视频镜头边界检测综述  14-34
  2.1 镜头边界检测过程简介  14-16
  2.2 基于特征和标准的帧间不连续值计算  16-25
    2.2.1 解压缩域中的方法  16-20
    2.2.2 压缩域中的方法  20-25
  2.3 阈值选择方法  25-30
    2.3.1 突变边界的阈值选择方法  25-27
    2.3.2 渐变边界的阈值选择方法  27-30
    2.3.2 闪光检测的阈值选择方法  30
  2.4 性能评价准则  30-33
  2.5 本章小结  33-34
第三章基于颜色信息的镜头边界检测  34-45
  3.1 颜色空间模型概述  34-38
    3.1.1 面向硬件设备的颜色空间  34-36
    3.1.2 面向色彩处理的颜色空间  36-38
  3.2 基于颜色直方图特征的帧间不连续值计算  38-40
    3.2.1 颜色直方图统计  38-39
    3.2.2 直方图不相似性测度标准  39-40
  3.3 一种改进的基于双高斯模型的阈值选择方法  40-43
    3.3.1 双高斯模型方法  40-41
    3.3.2 算法流程  41-42
    3.3.3 实验结果  42-43
  3.4 本章小结  43-45
第四章基于梯度信息的镜头边界检测  45-67
  4.1 图像多尺度梯度信息的获取  45-54
    4.1.1 基于二进小波的方法  45-51
    4.1.2 基于反对称双正交小波的方法  51-54
  4.2 梯度方向角-模值直方图特性  54-57
    4.2.1 梯度方向角直方图  54-56
    4.2.2 梯度方向角-模值直方图  56-57
  4.3 帧间不连续值计算  57
  4.4 应用Kohonen自组织竞争神经网络的边界分类  57-59
    4.4.1 Kohonen自组织竞争神经网络  57-58
    4.4.2 Kohonen网络用于边界分类  58-59
  4.5 实验结果与讨论  59-66
    4.5.1 A，M，AM直方图的性能比较  59-61
    4.5.2 AM，HSV直方图的性能比较  61-64
    4.5.3 改进的分块AM直方图和一维AM直方图性能  64
    4.5.4 应用Kohonen自组织神经网络的分类实验结果  64
    4.5.5 基于AM直方图的渐变检测实验  64-66
  4.6 本章小结  66-67
第五章基于镜头划分的字幕检测  67-76
  5.1 引言  67-68
  5.2 字幕检测方法综述  68-72
    5.2.1 基于结构元素的方法  68-70
    5.2.2 基于纹理的方法  70
    5.2.3 在压缩域中的方法  70-71
    5.2.4 性能评价  71-72
  5.3 基于镜头划分的字幕检测  72-75
    5.3.1 前提条件及基本思想  72
    5.3.2 镜头划分  72
    5.3.3 运动补偿  72-73
    5.3.4 投影定位  73-74
    5.3.5 出现／消失检测  74-75
  5.4 实验结果与讨论  75
  5.5 本章小结  75-76
第六章总结与展望  76-78
  6.1 工作总结  76
  6.2 展望  76-78
参考文献  78-83
致谢  83-84
硕士学位期间参与的相关科研课题  84-85
硕士学位期间撰写的相关学术论文  85

视频镜头边界检测研究

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