基于视频图像素材的对象编辑与虚拟场景合成

admin · 发表于 2022-5-15 16:50:38

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基于视频素材的虚拟场景生成是涉及虚拟现实、增强现实、视频处理、计算机视觉等领域方向的研究热点，对象编辑和场景合成是视频虚拟场景生成的重要组成部分。本论文围绕视频图像对象编辑和场景合成的技术研究开发任务，调研分析了相关国内外研究现状，开展了基于视频图像素材的对象编辑和虚拟场景合成研究与开发工作。1、设计并实现了基于局部图像特征的视频图像对象编辑方法。该方法首先在交互式图像对象提取的基础上，利用尺度不变特征变换（SIFT）特征和光流特征，通过构建、传播、更新局部分类器，在视频中提取出对象轮廓；然后，根据视频帧的对象轮廓信息、颜色和空间等特征，利用局部共享采样算法，估算出每一帧的对象透明度，实现整个视频的对象透明度估算；最后，根据虚拟场景合成和人机交互的需求，编辑并确定图像对象（或者图形对象）在合成场景中的相对位置、缩放比例、空间遮挡等属性，编辑并确定图像对象（或者图形对象）的人机交互属性。根据该方法，研制了视频图像对象编辑工具，其中包括视频对象提取、对象透明度估算、动态对象构建等功能。2、设计并实现了基于颜色特征的视频图像虚拟场景交互式合成方法。该方法一方面通过建立视频对象与视频场景之间的时空约束关系，交互式地将视频对象注册到视频场景中；另一方面，根据对象和场景之间的颜色差异，利用泊松融合、中值坐标融合、容错融合三种算法，用户可选择地实现视频对象与视频场景之间的逼真融合。根据该方法，研制了视频图像虚拟场景合成工具，其中包括视频对象与视频场景之间的时空约束构建、交互式空间注册、颜色逼真融合等功能。3、在上述研究与开发工作基础上，设计并实现了2 个典型应用示范。（1）面向影视制作的视频图像虚拟场景生成应用示范：利用影视素材，交互编辑视频图像对象，逼真合成视频图像虚拟场景。（2）面向实验教学的图像图形融合虚拟场景生成应用示范：利用图像素材与几何模型，交互编辑实验教学虚拟构件，生成虚拟实验教学场景，显示虚拟实验的可视化结果。应用示范表明，本论文设计实现的基于视频图像素材的对象编辑和虚拟场景合成方法及其工具，具有较好的交互性与实用性。

基于视频图像素材的对象编辑与虚拟场景合成

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