视频分割技术研究

论文摘要

随着网络技术、计算机技术的进步,多媒体技术得到了快速发展,尤其是对交互的音频视频服务需求日益提高。为了满足这种需求,新的视频编码标准MPEG-4和多媒体内容描述接口MPEG-7就应运而生了。在MPEG-4视频标准中,为了支持基于内容的交互功能,定义了视频对象（Video Object ,VO）的概念,将输入视频序列分割为任意形状的区域组合。对于MPEG-7来说,视频对象分割也是一个重要环节。但无论是MPEG-4还是MPEG-7,都没有对视频对象的分割算法给出相关规定,虽然国内外的学者们提出了许多分割方法,但由于视频数据的复杂性,至今为止还没有一种是通用的、可靠的自动分割算法。当前,视频分割算法众多,其中时空联合的分割方法是一种常见而有效的分割方法。所以本文也是采用这种方法来完成对目标的分割。首先,在时间域采用变化检测的算法,对视频序列进行分割,得到时间域的分割模板;然后,利用基于梯度的分水岭算法对图像进行分割,并利用基于时空联合的区域合并方法克服过分割现象,为了提高分水岭变化及区域合并过程的速度,本文采用了结合时域的分水岭变化,得到空间分割图像;最后,经过时空融合提取目标。该算法经试验验证,得到了较好的分割效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景及意义
• 1.3 研究现状与存在的问题
• 1.3.1 研究现状
• 1.3.2 存在的问题
• 1.4 论文内容安排
• 第二章 图像学基础
• 2.1 图像的形态学操作
• 2.1.1 图像的集合及操作
• 2.1.2 二值形态学基本运算
• 2.2 图像的颜色空间及转化
• 2.3 图像的梯度算子
• 2.3.1 常用的梯度算子
• 2.3.2 Canny算子
• 2.4 图像分割
• 2.4.1 基于像素的分割算法
• 2.4.2 区域增长的图像分割
• 2.4.3 基于边缘的图像分割
• 2.4.4 主动轮廓模型的图像分割
• 2.4.5 分裂合并的图像分割
• 2.4.6 基于纹理的图像分割
• 2.4.7 基于数学形态学的图像分割
• 2.5 本章小结
• 第三章 视频分割理论与方法
• 3.1 视频对象分割算法分类
• 3.2 视频对象分割的框架
• 3.3 视频对象分割算法介绍
• 3.3.1 利用运动信息的视频分割
• 3.3.2 时空联合的视频分割
• 3.4 视频分割的算法性能评价
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于时空信息融合的视频分割算法
• 4.1 算法流程
• 4.2 时域分割
• 4.2.1 变化检测
• 4.2.2 二次帧差
• 4.2.3 后处理
• 4.3 空域分割
• 4.3.1 图像预处理
• 4.3.2 梯度图像
• 4.3.3 分水岭变换
• 4.3.4 结合时域的分水岭变换
• 4.3.5 时空联合的区域合并
• 4.4 时空融合
• 4.5 实验结果与分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 全文工作总结
• 5.2 今后工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的研究成果