行为敏感的视频场景拼接方法研究与实现

admin · 发表于 2023-10-3 22:06:54

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基于视频素材的虚拟场景生成是虚拟现实、增强现实、视频处理、计算机视觉等方向交叉的典型研究热点，行为敏感的视频场景拼接是视频虚拟场景生成技术需要面对的关键题目。本论文依托科研课题，调研分析了相关国内外研究现状，根据视频虚拟场景生成的具体要求，重点研究了视频场景的静态背景拼接和行为敏感的视频场景拼接，主要包括以下具体内容。本论文设计并实现了基于背景建模的静态背景拼接方法、基于马尔科夫随机场的静态背景拼接方法。一方面，这两种方法的共性之处在于：在图像配准的基础上，网格划分视频图像，形成图像块结点集合和图像块标签集合，并利用图像块聚类算法，为每个图像块结点生成图像块标签类代表候选集。另一方面，这两种方法的不同之处在于：基于背景建模的静态背景拼接方法从初始图像块结点开始，将最优图像块标签类代表，为每个图像块结点迭代赋值，生成静态背景图像；而基于马尔科夫随机场的静态背景拼接方法，构建并求解图像块结点的二维马尔科夫随机场，生成静态背景图像。利用上述基于马尔科夫随机场的静态背景拼接方法，本论文提出并实现了一种行为敏感的视频场景拼接方法，能够分类处理视频场景中的动态背景和前景物体。首先，针对视频场景中的动态背景，构建三维马尔科夫随机场描述视频图像，定义图像块之间的能量函数，利用置信度传播算法求解该马尔科夫随机场，生成全景动态背景视频；然后，针对视频场景中的前景物体，提出了前景物体的行为拼接算法，该算法在前景物体运动轨迹提取的基础上，通过计算不同视频前景物体之间的轨迹相似性和位置相似性，给出前景物体行为的可拼接性，在时间和空间上对齐不同视频前景物体；最后，利用泊松融合算法，融合全景动态背景视频和前景物体，生成行为敏感的视频场景。在此基础之上，本论文设计并实现了具有视频图像配准、静态背景拼接、动态背景拼接、前景行为拼接等功能的视频拼接工具，并且从适用性等方面进行了实验验证与结果分析，有关结果表明：上述方法能够实现行为敏感的视频拼接；尤其是前景物体的行为拼接算法在球类运动视频的拼接方面具有优势。

行为敏感的视频场景拼接方法研究与实现

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