視頻序列中運(yùn)動(dòng)對(duì)象的檢測(cè)與跟蹤.pdf

1、在過去的十多年里,活動(dòng)輪廓和可變形模板己受到了計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的廣泛關(guān)注.它們用于圖象序列中指定的運(yùn)動(dòng)對(duì)象的分割與跟蹤.對(duì)基于對(duì)象進(jìn)行壓縮編碼的視頻對(duì)象分割,數(shù)字視覺效果,檢測(cè)視頻對(duì)象的出現(xiàn)與消失,基于內(nèi)容的視頻索引中的對(duì)象交互,視頻序列中運(yùn)動(dòng)對(duì)象可視邊界的分割與跟蹤都是一個(gè)重要的問題.在視頻編碼中,基于內(nèi)容和利用人眼視覺特性的第2代編碼技術(shù)已經(jīng)提出,提取視頻對(duì)象可以很大地提高壓縮效率,并為存儲(chǔ)和傳輸提供了便利.在MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)和正在制

2、定的MPEG-7標(biāo)準(zhǔn)中提出了基于對(duì)象的檢索和瀏覽技術(shù).在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的WEB技術(shù)中,我們需要提取視頻對(duì)象,以對(duì)靜止或動(dòng)態(tài)場(chǎng)景進(jìn)行查詢和交互.另外在模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺、視頻檢索等領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用.隨著MPEG-4壓縮標(biāo)準(zhǔn)的制定,分割及跟蹤視頻運(yùn)動(dòng)對(duì)象的研究顯得極其重要.在MPEG-4視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中,為了實(shí)現(xiàn)基于視頻內(nèi)容的交互功能,其視頻序列的每一幀由視頻對(duì)象面(VOP)來表示.為了生成視頻對(duì)象面,需要對(duì)視頻序列中的運(yùn)動(dòng)對(duì)象進(jìn)行有效的

3、分割;并跟蹤運(yùn)動(dòng)對(duì)象隨時(shí)間的變化,為此提出并實(shí)現(xiàn)了一種用于分割及跟蹤視頻運(yùn)動(dòng)對(duì)象的時(shí)空聯(lián)合方法.時(shí)間分割中采用連續(xù)幀間差的統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn),確定運(yùn)動(dòng)對(duì)象的位置,自動(dòng)地分離出運(yùn)動(dòng)區(qū)域與背景區(qū)域;空間分割中則采用基于顏色的區(qū)域增長算法來精確地提取運(yùn)動(dòng)對(duì)象的輪廓;最后,將提取到的運(yùn)動(dòng)對(duì)象作為模板,對(duì)后續(xù)的視頻序列,用基于Hausdorff距離度量匹配,來跟蹤并提取后續(xù)幀中運(yùn)動(dòng)對(duì)象.該文采用的分割順序是先時(shí)間分割后空間分割,這樣只須對(duì)主要運(yùn)動(dòng)區(qū)域進(jìn)

4、行區(qū)域增長的分割,有利于縮短空間分割的時(shí)間.對(duì)于背景簡(jiǎn)單的圖象序列,結(jié)合運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的結(jié)果采用排除的方法很快就能排除數(shù)目較少的那些不屬于對(duì)象的區(qū)域,提取出具有精確邊界的對(duì)象.對(duì)于背景復(fù)雜的或者對(duì)象紋理比較一致的圖象序列,適當(dāng)選擇投影時(shí)某一區(qū)域中屬于運(yùn)動(dòng)象素點(diǎn)的比值,該算法也能提取出對(duì)象,具有一定的魯棒性.目前所有視頻序列對(duì)象跟蹤算法中模板匹配算法是最快速有效的,因此該文采用了基于Hausdorff距離度量來跟蹤運(yùn)動(dòng)對(duì)象的變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,