基于細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)視頻對(duì)象分割的相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)MPEG-4引入視頻對(duì)象平面的概念，通過(guò)將場(chǎng)景分割成語(yǔ)義對(duì)象并分別進(jìn)行編碼和解碼，以支持基于內(nèi)容的交互性和可分層性。將視頻序列分解成一系列的視頻對(duì)象平面是MPEG-4成功與否的關(guān)鍵之一，視頻對(duì)象平面分割日益成為人們感興趣的研究課題。但是目前還沒(méi)有一種通用的自動(dòng)分割算法適用于各種視頻序列，視頻對(duì)象分割還是一個(gè)經(jīng)典難題。由于語(yǔ)義視頻對(duì)象提取的算法復(fù)雜和計(jì)算量大，當(dāng)前大多數(shù)的分割系統(tǒng)分割一幀至少需要一秒的時(shí)間甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。對(duì)于一

2、個(gè)兩分鐘長(zhǎng)的視頻序列，大約需要1～2小時(shí)的時(shí)間才能完成視頻對(duì)象分割。顯然離實(shí)時(shí)處理的要求相差甚遠(yuǎn)。因此如何顯著降低視頻分割算法的處理時(shí)間已是一個(gè)使視頻對(duì)象分割實(shí)用化的研究熱點(diǎn)。 可能的解決方法之一是采用一種新的計(jì)算體系結(jié)構(gòu)。其中細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是此類體系結(jié)構(gòu)中的一種較新的方法，可使場(chǎng)景或視頻序列中的視頻對(duì)象實(shí)時(shí)地分割出來(lái)。細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)非線性模擬電路。由于它具有高速并行的實(shí)時(shí)處理能力和機(jī)理類似于人類視覺(jué)系統(tǒng)，特別適合于圖像和視頻

3、處理領(lǐng)域。因此，將細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入視頻分割是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。然而，在細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中，穩(wěn)定性是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。有些應(yīng)用要求模型存在唯一的、全局漸近穩(wěn)定的平衡點(diǎn)。本文通過(guò)構(gòu)造Lyapunov泛函，研究了帶時(shí)延的細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的全局漸近穩(wěn)定性問(wèn)題。所得的結(jié)果對(duì)于設(shè)計(jì)帶時(shí)延的細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。 雖然MPEG-4提出了基于對(duì)象的概念，但是MPEG-4本身沒(méi)有指定從視頻序列中得到視頻對(duì)象的方法。近年來(lái)，已提出了各

4、種各樣的視頻對(duì)象分割算法。然而，視頻對(duì)象分割性能的評(píng)價(jià)研究尚停留在主觀比較上，目前尚沒(méi)有一種被廣泛接受的客觀評(píng)價(jià)方法。視頻分割算法的評(píng)價(jià)是重要的，它有助于針對(duì)具體的應(yīng)用選取合適的算法并設(shè)置恰當(dāng)?shù)膮?shù)，以及有利于通過(guò)融合各種算法的優(yōu)點(diǎn)發(fā)展新的算法。本文提出了一種客觀的存在參考分割時(shí)對(duì)分割算法的評(píng)價(jià)方法。本方法考慮了人類視覺(jué)系統(tǒng)特性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，用本文方法得到的評(píng)價(jià)結(jié)果與人眼的主觀評(píng)價(jià)結(jié)果是一致的，且能定量地給出對(duì)象分割的空間準(zhǔn)確度和時(shí)間