亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于分割和全背景圖像的視頻修復(fù)算法

        2015-05-30 10:48:04劉銘劉雅楠李靖宇
        中國(guó)新通信 2015年7期

        劉銘 劉雅楠 李靖宇

        【摘要】 本文針對(duì)處于平行運(yùn)動(dòng)中的攝像機(jī)所拍攝的視頻提出了一種有效地分割、修復(fù)方法。通過(guò)SURF算法和小波變換分割成前景圖像和背景圖像并融合得到全背景圖像。修復(fù)前景時(shí),在具有相似運(yùn)動(dòng)特征的圖像中搜索最佳樣本塊填補(bǔ)破損。修復(fù)背景時(shí),則是在修復(fù)好的全背景中采樣填補(bǔ)破損幀的待修復(fù)區(qū)域。實(shí)驗(yàn)表明:本文算法能較為精準(zhǔn)的將視頻破損處修復(fù),同時(shí)采用了全新的分割方法,不但能節(jié)省時(shí)間,還能將視頻處理的更為清晰自然。

        【關(guān)鍵詞】 視頻修復(fù) 背景分割融合 全背景 圖像修復(fù)

        一、引言

        當(dāng)今社會(huì)正處于多媒體時(shí)代,而作為其中的一員,視頻的應(yīng)用也越來(lái)越頻繁,視頻損傷更是層出不窮,其修復(fù)技術(shù)也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。早在2007年,Patwardhan等人[1]就提出通過(guò)建立光流,分別對(duì)前景和背景進(jìn)行修復(fù)。但此方法運(yùn)算量較大,實(shí)時(shí)性也比較差。緊接著Jia等人[2,3]利用分割技術(shù)將視頻分割為前景和背景進(jìn)行修復(fù)。近年來(lái),我國(guó)許多研究者也相繼踏入視頻修復(fù)的領(lǐng)域。2008年,肖春霞[4]將樣本塊的修復(fù)方法與視頻相結(jié)合,成功的修復(fù)了視頻中的大塊破損,但卻不能對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行精確的修復(fù)。對(duì)于攝像機(jī)平行于場(chǎng)景且晃動(dòng)的情況,梁敏等人[5]在攝像機(jī)平行運(yùn)動(dòng)前提下,將運(yùn)動(dòng)中的攝像機(jī)轉(zhuǎn)換成靜止?fàn)顟B(tài),此方法提高了視頻修復(fù)的準(zhǔn)確度及速度,有效保持了視頻的連續(xù)性。

        對(duì)于目前的視頻修復(fù)算法來(lái)說(shuō),背景的分割、融合是一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。傳統(tǒng)的背景分割方法在建模和更新等方面存在明顯的不足;對(duì)于處在平行運(yùn)動(dòng)中的攝像機(jī)來(lái)說(shuō),一般按照運(yùn)動(dòng)估計(jì)進(jìn)行的視頻拼接方法所得到的視頻會(huì)存在誤差。針對(duì)此等現(xiàn)象,本文提出一種新的分割方法。

        二、新的視頻修復(fù)算法

        本文所提出的算法簡(jiǎn)單有效,但前提是這段視頻中必須辦含一個(gè)完整的運(yùn)動(dòng)周期,以便在前景修復(fù)進(jìn)行采樣。算法的流程分為以下3步:

        (1)通過(guò)SURF算法對(duì)視頻各幀提取特征點(diǎn)、進(jìn)行匹配,再利用小波變換將每一幀與第一幀進(jìn)行融合得到全背景圖像;(2)利用基于樣本塊的修復(fù)方法,在具有相似運(yùn)動(dòng)特征的圖像中搜索最佳樣本塊,填充到前景中的待修復(fù)區(qū)域;(3)對(duì)于破損幀背景的修復(fù),則是在修復(fù)好的全背景中采樣填補(bǔ)。

        2.1 視頻幀的分割和全背景圖像的融合

        本文的分割技術(shù)采用的是基于SURF算法和小波變換的方法進(jìn)行視頻全背景的融合。處理的過(guò)程為:

        (1)利用SURF算法對(duì)輸入的每幀圖像進(jìn)行特征點(diǎn)的提取;(2)將每幀圖像的特征點(diǎn)和第一幀圖像的特征點(diǎn)進(jìn)行匹配,確定圖像的重合區(qū)域;(3)利用小波變換將配準(zhǔn)后的每一幀圖像與第一幀融合,構(gòu)成一幅完整的全背景圖像。

        2.1.1 基于SURF算法的圖像配準(zhǔn)

        2.1.2 基于小波變換的圖像融合

        由于小波能從不同層次將圖像進(jìn)行分解并融合,其效果要比普通拼接的效果要好。而在離散小波變換(DWT)中,Mallat提出的金字塔型算法[7]是計(jì)算DWT的最快速算法,所以本文在融合技術(shù)方面采用的是在小波域內(nèi)通過(guò)金字塔型算法將原始圖像在不同尺度、不同方向上分解成模糊分量和細(xì)節(jié)分量[7]。

        將每幀圖像的單位陣、融合系數(shù)等要素按照Mallat分解公式進(jìn)行分解,然后通過(guò)Mallat重構(gòu)算法合成融合圖像。通過(guò)上述方法得到的全背景如圖2所示。

        2.2 前景修復(fù)

        對(duì)前景的修復(fù)方法采用的是基于樣本塊的圖像修復(fù)方法逐幀修復(fù)。人工標(biāo)記出前景和背景圖像中的待修復(fù)區(qū)域,在完好的視頻幀中搜索與待修復(fù)圖像運(yùn)動(dòng)相似的圖像進(jìn)行最佳樣本塊的搜索、拷貝,并完成置信度項(xiàng)的更新。

        2.3 背景修復(fù)

        對(duì)于破損幀背景的修復(fù)則是通過(guò)得到的全背景進(jìn)行采樣修復(fù),采樣標(biāo)準(zhǔn)需要待修復(fù)區(qū)域和全背景在時(shí)間和空間上具有一致性,背景圖像修復(fù)結(jié)果如圖4所示。

        三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

        為驗(yàn)證算法的實(shí)際修復(fù)效果,文本采用Matlab7.11對(duì)自己實(shí)際拍攝的一段78幀的視頻進(jìn)行處理。計(jì)算機(jī)的環(huán)境是內(nèi)存1GB,CPU為P7350 2.00GHz。

        圖5顯示了應(yīng)用本文算法對(duì)破損視頻進(jìn)行修復(fù)后得到的結(jié)果圖,從中可以看出,無(wú)論是前景還是背景,都沒(méi)有明顯的修補(bǔ)跡象,修補(bǔ)結(jié)果令人滿意。

        為了更加清晰的證明本文所提出的算法,不使文章具有主觀色彩,本文通過(guò)PSNR計(jì)算出對(duì)自拍視頻完成修復(fù)后的第51~59幀圖像的客觀評(píng)價(jià),如表1所示,自拍視頻中的第51~59幀的PSNR值均大于36dB(PSNR>36dB可證明修復(fù)后的圖像視覺(jué)質(zhì)量比較好)。

        四、總結(jié)

        對(duì)于傳統(tǒng)的背景分割方法在建模和更新等方面存在的不足,本文結(jié)合SURF算法、小波變換對(duì)背景進(jìn)行分割、融合得到全背景。

        對(duì)于前景修復(fù),本文利用基于樣本塊的修復(fù)方法對(duì)視頻進(jìn)行處理。對(duì)于破損幀的背景修復(fù)則在修復(fù)好的全背景中進(jìn)行拷貝填充。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文的分割融合算法不僅能對(duì)各像素點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)的匹配分割,融合得到的全背景圖像更連續(xù)自然,還能快速的對(duì)破損視頻進(jìn)行修復(fù)并取得理想的實(shí)驗(yàn)效果。

        作者簡(jiǎn)介:

        劉銘,女,1993年生,本科,學(xué)生,主要研究方向:數(shù)字圖像處理。

        劉雅楠,通信作者,女,1987年生,碩士,助教,主要研究方向:數(shù)字圖像處理。 xiaofeng_6387@126.com。

        李靖宇,男,1976年生,碩士,副教授,主要研究方向:數(shù)字圖像處理。

        參 考 文 獻(xiàn)

        [1] Patwardhan K A, Sapiro G, Bertalmio M. Video inpainting under constrained camera motion[J]. IEEE Trans on Image Processing, 2007, 16(2): 545-553.

        [2] Jia J,Wu T P, Tai Y W, et al. Video repairing: Inference of foreground and background under severe occlusion[C]. IEEE Coference on Computer Vision and Pattern Recognition(CVPR), 2004, 1: 364-371.

        [3] Jia J, Tai Y W, Wu T P, et al. Video repairing under variable illumination using cyclic motions [J]. IEEE Trans on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 2006, 28(5): 832-839.

        [4]肖春霞,劉舒,林成春,聶勇偉,劉夢(mèng),彭群生. 基于時(shí)空全局優(yōu)化的視頻修復(fù)[J]. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 20(9): 1205-1211.

        [5]梁敏,王兆仲. 攝像機(jī)平行于場(chǎng)景運(yùn)動(dòng)且晃動(dòng)下的視頻修復(fù)[J]. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用, 2011, 47(4): 176-180.

        [6]宋延爽,耿楠. 基于SURF算法的全景圖拼接技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2012, 33(12): 4648-4651.

        [7] Mallat S G. Multifrequency channel decomposition of images and wavelet model[J]. IEEE Transact, Speech,Signal Processing, 1989, 37(12):2091 2110.

        国产一区二区三区四区在线视频 | 曰本无码人妻丰满熟妇5g影院| 国产成人综合久久久久久| 一区二区三区四区在线观看视频| 国产激情在线观看免费视频| 久久96国产精品久久久| 中出内射颜射骚妇| 国产一区二区三区韩国| 亚洲免费一区二区av| 一本久道综合色婷婷五月| 国产情侣久久久久aⅴ免费| аⅴ天堂国产最新版在线中文| 在线免费午夜视频一区二区| 人妻精品在线手机观看| 久久综合九色综合欧美狠狠 | 国产亚洲人成a在线v网站| 免费国产黄线在线播放| 偷拍一区二区三区黄片| 精品无码av一区二区三区不卡| 国产成人亚洲精品无码mp4| 中国精品视频一区二区三区| 午夜视频在线观看国产| 国产午夜av秒播在线观看| 中文字幕熟妇人妻在线视频| 中文亚洲AV片在线观看无码| 国产精品髙潮呻吟久久av| 日韩精品专区av无码| 国产成+人+综合+亚洲 欧美| 91亚洲色图在线观看| 日本一区二区三区视频免费观看| 亚洲精品一区国产欧美| 成黄色片视频日本秘书丝袜 | 国产精品亚洲ΑV天堂无码| 自拍视频在线观看国产| 日本护士xxxx视频| 四虎4545www国产精品| 天堂av一区一区一区| 日日噜噜夜夜狠狠视频| av天堂久久天堂av色综合| 欧美熟妇与小伙性欧美交| 亚洲一区二区三区偷拍女|