收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于能量最小化图割的图像与视频目标精确分割研究

郁生阳  
【摘要】: 图像与视频目标的精确分割问题,是计算机视觉的一个重要研究方向,也是诸如视觉检测、跟踪、识别等众多基于图像和视频分析的视觉应用的重要基础,能为各种应用提供低层的数据特征,因此对该问题的研究具有重要的意义和实用价值。基于统计方法的图像与视频目标分割中采用的先验假设为:目标的相似性和不一致性。相似性主要表现为目标区域内像素特征的相似性,而不一致性主要表现为目标区域与背景的不一致性。相应地,图像目标分割可以利用的信息主要包括:颜色,纹理,对比度等;视频目标分割可利用的信息还包括运动信息以及立体信息等。 近年来,大量研究表明,利用统计方法建立目标和背景模型,并依据最大后验准则进行判决,是解决图像与视频中目标精确分割问题的一条有效途径。基于统计方法的图像与视频目标精确分割所面临的难点主要在于:(1)包括多模态的目标和背景模型,以及各类先验假设在内的有效描述;(2)众多分割信息的有效融合与处理。MAP-MRF方法为图像与视频目标精确分割问题提供了完备的数学描述,使得充分利用各类信息来提高目标分割的精确度更为有据可循,基于图模型的能量最小化方法则为此提供良好的求解基础。本文在回顾与分析众多目标分割方法的基础上,将目标分割问题描述为相应的能量函数最小化问题,基于能量最小化图割提出了一系列新的图像与视频目标精确分割方法。 具体来讲,本文工作的主要创新如下: (1)深入分析了基于马尔可夫随机场和最大后验的方法,以及基于图割的能量最小化方法,并探讨了基于图形处理器硬件加速的图割算法实现。 (2)针对红外图像的特点,提出了一种由粗到细的两级红外目标精确自动提取算法。该方法首先基于加权信息熵检测约束目标区域;其次,将目标精确分割描述为能量最小化函数,基于图割方法获取精确分割的目标区域;最后将该方法应用至基于图像分析的金属材料硬度检测中。 (3)提出了一种基于分层图割的交互式彩色图像目标精确分割算法,由高层目标整体区域分割以及低层目标边缘精细分割两部分组成,用户能够在不同尺度和层次上进行交互操作,算法能同时满足分割精度和效率上的要求。最后,将该方法成功应用于中医舌诊客观化系统中。 (4)根据城市户外环境中近红外视频的成像属性,提出了相应前景和背景模型,能有效克服信噪比低、极性变化大、目标周围存在大量光晕等挑战。 (5)对于复杂动态可见光视频中运动目标与背景颜色分布重叠的问题,提出了一种综合目标时间持续性和空间一致性约束的自适应前景模型。 (6)提出了一个基于条件随机场的视频目标分割模型,该模型有机地融合了时域和空域的目标观测层面及标记层面的局部约束,最后,通过对多个动态场景的实验验证了算法的有效性和稳健性。 本文最后对全文进行了总结,并对未来的工作进行了展望。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 焦波;李国辉;涂丹;汪彦明;;一种用于运动目标检测的快速收敛混合高斯模型[J];中国图象图形学报;2008年11期
2 陈振华;周锐锐;李光伟;毕笃彦;;一种改进的高斯混合背景模型算法及仿真[J];计算机仿真;2007年11期
3 方昀;宁晓青;;一种改进的基于背景差分的运动目标检测方法[J];电脑开发与应用;2010年05期
4 黄英杰;卢湖川;;一种改进的运动目标检测和阴影消除算法[J];计算机工程;2008年06期
5 徐胜军;毛建东;赵亮;;基于局部区域能量最小化模型的图像分割[J];计算机工程;2010年17期
6 白向峰;李艾华;李喜来;李仁兵;;新型背景混合高斯模型[J];中国图象图形学报;2011年06期
7 史利民;余淼;胡占义;;计算机视觉中高阶能量项的优化[J];计算机辅助设计与图形学学报;2011年05期
8 关晓惠;周志敏;;一种复杂背景下的运动目标检测方法[J];浙江水利水电专科学校学报;2010年01期
9 张学荣;雷国伟;;基于灰度直方图的背景差目标检测算法[J];计算机安全;2010年02期
10 陈明生;梁光明;孙即祥;刘东华;赵键;;一种用于视频目标检测的时空背景建模方法[J];信号处理;2010年11期
11 金卫东;王小鹏;孙颖;闫文秀;;一种改进的自适应背景建模视频分割方法[J];山西电子技术;2009年05期
12 蒋永馨;金俣欣;王孝通;黄华;;基于马尔可夫随机场的运动目标检测[J];计算机工程与应用;2010年15期
13 赵占杰;林小竹;张金燕;;一种基于码本背景模型的运动目标检测方法[J];北京石油化工学院学报;2010年01期
14 陈溪;张晓宇;;一种基于背景差分的运动目标检测新方法[J];成都大学学报(自然科学版);2008年02期
15 周箴毅;胡福乔;;基于背景建模的动态场景目标检测[J];计算机工程;2008年24期
16 顾建栋;刘志;张兆杨;;结合核密度估计和边缘信息的运动对象分割算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2009年02期
17 王威;张鹏;高伟;王润生;;基于局部层次化混合高斯模型的视频序列运动目标检测[J];信号处理;2009年05期
18 李红波;曾德龙;吴渝;;基于LBP与码本的视频分层背景建模和目标检测[J];数据采集与处理;2009年04期
19 李颖宏;刘亚利;尹怡欣;庞一贵;;W~4理论在道路交叉口视频监测中的应用[J];计算机工程与应用;2010年04期
20 刘泉志;胡福乔;;混合高斯模型和LBP纹理模型相融合的背景建模[J];微型电脑应用;2010年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王彪;王成儒;王芬芬;;一种改进的运动目标检测算法[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
2 胡伏原;张艳宁;肖敬若;;一种大范围的特定目标跟踪方法[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
3 鲁新平;乌恩;张焱;李吉成;杨卫平;;基于背景差分的弱信号目标检测技术[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
4 齐志泉;徐义田;宋野;王来生;;具有动态级联结构的在线Boosting算法[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第五分册)[东南大学学报(增刊)][C];2009年
5 宋元;许林周;章新华;;面向多源信息融合的舰载声纳仿真平台设计[A];2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集[C];2009年
6 王娟;慈林林;姚康泽;;基于分形的SAR图像舰船目标检测[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
7 韩裕生;袁广林;李从利;姚翎;袁宏武;;基于十字链表的管道滤波算法设计与实现[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(D 光电信息处理技术专题)[C];2006年
8 刘威;何波;张刚;张翠荣;张晔;;红外弱小目标图像检测预处理方法对比研究[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅰ)[C];2008年
9 杨文;孙洪;管鲍;王晓军;;基于目标识别的SAR图像特征分析[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
10 吴川;;基于DSP平台的粒子滤波跟踪算法的实现[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郁生阳;基于能量最小化图割的图像与视频目标精确分割研究[D];上海交通大学;2009年
2 丁莹;复杂环境运动目标检测若干关键问题研究[D];吉林大学;2010年
3 王爱平;视频目标跟踪技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
4 孟繁锋;视频目标分类、跟踪及行为分析研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 张玲;视频目标跟踪方法研究[D];中国科学技术大学;2009年
6 钟凡;在线视频分割关键问题研究[D];浙江大学;2010年
7 薛陈;复杂环境下视频目标跟踪技术的算法和应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
8 王玉茹;基于粒子滤波器的视频目标跟踪关键技术及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 王玉茹;基于粒子滤波器的视频目标跟踪关键技术及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 付信际;合成孔径雷达图像分类与目标检测技术研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王加良;基于支持向量机的视频目标检测方法研究[D];东北师范大学;2011年
2 朱锋;视频目标检测技术研究[D];北京化工大学;2010年
3 韩元荣;基于场景分析的目标检测技术研究[D];长春工业大学;2012年
4 郑玉凤;微光条件下视频目标跟踪关键技术的研究[D];天津理工大学;2011年
5 冉平;机场安防视频目标跟踪算法研究设计实现[D];电子科技大学;2010年
6 王玮;视频搜索关键技术研究[D];北京化工大学;2011年
7 梁刚;多方位视频目标检测跟踪算法的研究[D];西安理工大学;2005年
8 韩昭颖;多极化合成孔径雷达图像目标检测研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2005年
9 王秀芬;水下视频目标检测算法研究[D];山东大学;2011年
10 周箴毅;动态场景中基于背景建模的运动目标检测算法的研究[D];上海交通大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本版编辑 《走进初中》编委会 曲靖市教育科学研究所 王吉标 楚雄开发区实验小学 滕卫平 云南省教育科学院 黄邦杰 云南教育出版社 刘珈辰 云南电子音像出版社 刀祝威 云南教育出版社 李昕蔚 保山第一中学教师 张占林 玉溪市教科所 刘永芬 云南省教育出版社 高勇;云南教育出版社品牌助学读物解读[N];云南日报;2006年
2 四川 江阳;让RMVB变身DVD[N];电子报;2005年
3 记者 陶继新;“关心”教育让学生懂得了关心[N];中国教育报;2003年
4 杨朝晖;我邻域图像处理达到每秒1350亿次超高速[N];科技日报;2008年
5 陈开和;教育五“媚”[N];中国教师报;2004年
6 江苏 李劲飚;多媒体视频编辑技巧[N];电子报;2007年
7 记者 杨文利;智能监控技术产业化箭在弦上[N];中国高新技术产业导报;2007年
8 ;长虹找到新奶酪 [N];中国电子报;2002年
9 全荣;日本COURSE50研发最新进展[N];世界金属导报;2011年
10 记者 胡荣山 通讯员 郑爱兵;上海海大22个项目获国家自然科学基金资助[N];中国交通报;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978