视频对象分割技术研究

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。介绍了视频对象分割的相关理论概念,对其各种算法分类进行了详细阐述,并对现有的基于运动分割算法进行了分析。重点研究了时下比较热门的2种算法,即基于时域信息分割法和时空域信息联合分割算法,同时分析了当前视频分割技术的研究现状、尚存在的问题,有针对性地提出了未来工作应重点研究的几方面内容。     

自适应遗传视频运动对象分割算法

为了快速准确地分割视频运动对象,提出一种新的自适应遗传视频运动对象分割算法.该算法通过完善进化机制,引进自适应初代个体、自适应选择算子、自适应调整交叉率和变异率以及终止判决等,有效解决了遗传算法收敛速度幔和群体过早成熟的问题.实验结果表明,新算法不但缩短了分割时间,而且取得了良好的分割效果.     

一种基于内容的视频对象分割算法

提出了一种基于内容的视频对象分割算法。该算法先对分块的图像进行运动估计，利用运动矢量初步分割运动前景和背景，对于产生的背景噪声使用改进的中值滤波算法滤除，并用形态学的方法恢复出运动物体。实验结果表明：该算法能够较好地从视频序列中分割运动前景和背景，比较适合于在基于内容的视频编码标准MPEG-4中使用。     

视频对象分割研究的发展

讨论了视频对象分割技术的发展及研究现状，介绍了时域分割、空域分割以及时空联合分割等技术，提出了一种基于累积帧差的视频对象分割算法。     

基于帧间差分和金字塔LK光流法的运动目标检测

针对用于运动目标检测的光流算法存在处理复杂、计算量大等问题,提出一种帧间差分算法和金字塔LK光流法相结合的运动目标检测方案.该方法先对视频图像进行帧间差分处理,得到图像的运动区域,再对该运动区域进行金字塔LK光流计算,减少了计算区域,提高目标检测的速度.最后在搭建的视觉避障平台上使用LabVIEW语言进行算法程序验证,实验结果证明了算法的有效性.     

基于时空分割融合的视频对象提取改进算法

提出一种基于时空分割融合的视频对象提取改进算法：时间分割基于变化检测，其关键是通过直方图分析选取合适的阈值；空间分割采用修正的分水岭变换，并通过一种基于时间距离和空间距离测度的区域合并算法克服“过分割”问题。实验结果表明，它可取得比COST211 AM更好的分割结果。     

基于四旋翼飞行器的改进金字塔LK光流算法的研究

针对四旋翼飞行器在飞行过程的水平漂移问题,提出利用改进的金字塔LK光流算法予以改善.首先,通过VisualStudio2013仿真,确知改进的金字塔LK光流算法比传统金字塔LK光流算法对图像的速度信息提取精度更高.然后,再建立四旋翼飞行器的动力学模型,将两种光流算法导入MATLAB的仿真模型中,得出:四旋翼飞行器能有效根据改进的金字塔LK光流算法获得速度信息以降低水平漂移.最后,通过在轴距为430 mm的四旋翼飞行器的平台上进行飞行试验,结果表明:采用改进的金字塔LK光流算法能使四旋翼飞行器的水平漂移程度降低,可实现较为稳定的悬停.     

基于可变形模板的视频对象分割

提出一种基于原型的可变形模板进行图像分割的算法，从而可以将感兴趣的视频对象从静止的复杂背景中提取出来，首先定义一个原型模板来特征化感光趣的视频对象，得到一个先验概率密度函数的一个将运动信息与边缘方向结合起来的似然函数，然后应用贝叶斯准则将两者结合起来，得到后验概率密度函数。求它的最大值，从而确定对象的位置。     

一种基于区域Gibbs势能函数的视频运动对象分割算法

提出了一种基于时空联合分析框架的视频对象分割算法,通过改进的分水岭变换对视频图像进行帧内空间区域划分,并根据帧间运动信息和区域的空间特性得到初步的分割掩模;然后建立基于区域的马尔可夫随机场分布模型,并定义对应的Gibbs势能函数,通过迭代条件模式(ICM)方法求解得到最小化能量,从而获得稳定的分割标记场,准确地提取视频对象。实验结果表明,提出的分割算法性能优于欧洲COST211研究组所得到的分割结果。     

背景渐变的视频对象分割算法研究及实现

提出了一种有效的背景渐变的视频对象分割算法.首先将前一帧分成前景和背景两部分,然后采用灰度投影匹配算法对当前帧进行全局运动估计和补偿,将当前帧与上一帧进行差分运算,便可得到差分图像.通过对差分图像进行二值化处理,得到运动模板并与前景信息进行相与计算,再结合当前帧信息便可得到运动目标.在TI公司的TMS320DM642芯片上验证了该算法,实验结果表明该算法不仅对亮度变化和环境变化具有鲁棒性,而且可独立、精确地分割出运动目标.     

基于广义高斯分布的视频运动目标快速检测算法

提出一种基于熵能和广义高斯分布的运动目标检测算法.通过自适应的局部阈值选取算法获得与图像中不同区域噪声相匹配的分割阈值.使用均值法构造背景图像并使用减背景法得到差分图,根据熵能原理利用背景图像序列的差分图获取分割阈值的训练样本,采用广义高斯分布模型描述得到的样本,通过分析广义高斯分布的尺度参数对检测结果的影响来获取合适的尺度参数,并通过计算样本落于分割阈值内的概率得到合适的分割阈值.实验结果表明,该算法在运动目标检测效果和运行时间方面都有好的性能.     

基于均值漂移的立体视频对象分割

提出了一种结合深度信息与改进的均值漂移算法相结合的立体视频对象分割方法.首先采用自适应权值的视差估计方法.获得可靠的视差图,然后利用改进的均值漂移算法对视差图进行分割,获取视频对象.实验结果表明,该方法可以获得与语义一致的对象分割.     

基于背景重构的视频分割技术及应用

针对背景静止的立体视频提出了一种快速的基于背景重构的视频分割算法.先利用帧差法分别确定出左右视频的前景运动区域,再重构出该区域的背景图像,最后,通过视频图像和背景图像的对比来准确地提取运动前景.然后,先匹配左右图像序列的背景图像,并保存它们的匹配结果,再分别对各立体图像对的运动前景进行匹配.采用该方法将立体视频分割可以...     

基于光流场和Grabcut算法融合的运动目标分割

文章提出一种光流场和Grabcut算法融合的运动目标分割方法,利用光流场计算相邻两帧图像得到运动目标初步检测的模糊结果,将结果处理后作为Grabcut前景标定依据,取代Grabcut人工交互过程,得到最终运动目标精确检测结果.     

基于LK光流和网格运动统计的图像匹配改进算法

针对AKAZE算法在玻璃封装电连接器图像匹配中准确率低及耗时长的问题,文中提出了基于LK光流和网格运动统计的图像匹配改进算法。首先采用AKAZE算法提取玻璃封装电连接器特征点,运用M-LDB描述子进行特征描述。然后利用LK光流法计算匹配区域进行条件约束,从而得到匹配点,并通过FLANN算法进行特征匹配。最后将玻璃封装电连接器图像划分为多个网格,计算FLANN匹配好的特征点邻域的正确匹配个数和阈值并剔除误匹配点。文中实验采用公开数据集和玻璃封装电连接器数据,从实时性和准确性两方面对算法性能进行验证分析。结果表明,改进的算法在处理模糊、亮度及旋转变化的玻璃封装电连接器图像对时,其匹配准确率均达到93%以上,耗时为0.4 s内,证明了算法的有效性。     

基于模糊聚类的视频对象分割

提出了一种基于模糊聚类的视频对象分割方法.首先通过对连续三帧视频图像进行二次差分来得到二次差分图像;然后估计噪声的特征参数滤除背景噪声,提取出视频对象的运动区域;再利用改进的FCM聚类算法对二次帧差图像中的视频对象运动区域进行空域分割,对空域分割结果进行形态学处理,得到视频对象掩模;最终获得较为理想的视频对象.实验结果表明,该算法能够较为准确地分割出视频对象,并且在空间准确度上占优.     

基于模板匹配的视频对象分割

视频对象分割是MPEG-4标准关键技术.本文结合模板匹配和基于运动估值和补偿的对象跟踪方法,提出了一种可以从复杂场景中分割出MPEG-4视频对象的新方法.在使用运动估值和补偿得到分割掩膜后,以初始帧对象颜色为模板,在当前帧的轮廓边界区域通过模板匹配检测对象,使轮廓精确化.本文方法在一定范围内有效解决了遮挡问题,并能够以初始帧跟踪任意长序列中的对象.     

一种基于水平集的运动视频对象分割算法

视频对象的分割是基于内容的视频处理的重要组成部分。提出并实现了一种基于水平集的运动视频对象分割算法。算法通过视频帧间的亮度差值提取初始轮廓曲线，将该曲线作为水平集算法的初始零水平集，采用窄带水平集方法演化曲线。得到最终的分割结果。实验表明该算法简单高效，具有很好的分割效果。