本文關(guān)鍵詞：圖像視頻感知適配方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：多媒體顯示設(shè)備的多樣性及其大范圍的尺寸變化,這使得圖像、視頻等源信息的適配問題成為研究熱點。感知適配方法不僅能夠縮放源信息到目標(biāo)尺寸,同時盡可能多地保留了源信息中的重要內(nèi)容及整體結(jié)構(gòu)。本文在國家自然科學(xué)基金項目“融合三維統(tǒng)計形變結(jié)構(gòu)的光學(xué)分子斷層成像稀疏重建方法(編號：61372046)”和陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計劃項目“內(nèi)容感知圖像顯示適配方法研究(編號：2014JM8346)”的資助下,深入研究分析了圖像、視頻適配問題的研究現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用深度信息、離散型、連續(xù)型和混合型等處理方法,對二維圖像和三維視頻的感知適配問題進(jìn)行研究。本文的主要工作如下：(1)提出聯(lián)合顏色深度信息的重要度圖及其提取算法。深度信息來源于RGB-D相機(jī),反映了場景中物體的遠(yuǎn)近信息。對原始深度信息采用形態(tài)學(xué)腐蝕、反轉(zhuǎn)、Mean-shift過程以及高斯加權(quán)操作得到深度圖；聯(lián)合深度圖、顯著度圖和梯度圖提取出更加精確的重要度圖,用其指導(dǎo)顯示適配算法使得算法性能得到大幅度提高。同時,為進(jìn)一步證明深度信息的有效性,將聯(lián)合算法應(yīng)用于立體圖像中同樣也得到了相似的結(jié)論。(2)提出一種改進(jìn)線裁剪(Improved Seam Carving, ISC)的圖像感知適配算法。利用梯度能量的方向性改進(jìn)原線裁剪算法的能量圖；在能量圖上應(yīng)用門限技術(shù)得到二進(jìn)制圖用于檢測最優(yōu)像素線上的像素點,基于二進(jìn)制圖標(biāo)注了最優(yōu)線中的不可刪除點；使用低通濾波器合并相鄰像素線實現(xiàn)了圖像下采樣；通過啟用停止機(jī)制,在新像素線引入視覺扭曲前及時停止線裁剪操作轉(zhuǎn)向其它適配方法。實驗結(jié)果表明ISC算法不僅具有較好的適配效果,而且克服了各種線裁剪算法的扭曲、過度刪除等缺點。(3)提出網(wǎng)格線正交移動(Othogonal Movement of Gridlines, OMG)的圖像感知適配算法。首先采用改進(jìn)的Achanta方法提取出源圖像中的主體目標(biāo),聯(lián)合梯度圖和顯著度圖識別出源圖像的重要區(qū)域；其次,計算最優(yōu)網(wǎng)格線位移,利用網(wǎng)格線正交移動不僅保持了重要區(qū)域尺寸不變而且保護(hù)了主體目標(biāo)的縱橫比例；再次,使用下限和上限抑制由于過度縮小和放大網(wǎng)格造成的失真；最后,為使重要區(qū)域在輸出結(jié)果中占據(jù)較大的比例,引入一個邊緣網(wǎng)格節(jié)舍棄過程,即可指派更多空間到重要區(qū)域以減少適配畸變。實驗結(jié)果表明,OMG算法的縮放結(jié)果具有更少扭曲,并在保留圖像中的重要區(qū)域和主體目標(biāo)上明顯優(yōu)于對比算法。(4)提出基于快速線裁剪(Quick Seam Carving, QSC)的視頻感知適配算法。源視頻經(jīng)視頻分析之后,估計出連續(xù)幀之間的攝像機(jī)運(yùn)動參數(shù),根據(jù)運(yùn)動參數(shù)對源視頻進(jìn)行背景圖像構(gòu)建及前景目標(biāo)分割；復(fù)制前景目標(biāo)像素到背景圖像中形成幀聚集圖；應(yīng)用擴(kuò)展線裁剪(Expended Seam Carving, ESC)算法計算最優(yōu)像素線,通過相關(guān)準(zhǔn)則識別出魯棒像素線；利用攝像機(jī)運(yùn)動逆參數(shù)將魯棒像素線逆映射回各個視頻幀中進(jìn)一步處理即可實現(xiàn)視頻感知適配。實驗結(jié)果表明QSC算法能夠較好地適配視頻,極大地降低了以往視頻適配策略高的時間和空間復(fù)雜度。(5)提出一種擴(kuò)展線裁剪(ESC)的圖像感知適配算法。利用邊緣檢測及霍夫變換提取出源圖像中的直線像素圖；基于原始的線裁剪算法檢測每次迭代中產(chǎn)生的最優(yōu)像素線是否與直線存在交點,若無交點,則進(jìn)入下一次的迭代；若存在交點,則在補(bǔ)償能量圖中的交點鄰域增加能量值,更新補(bǔ)償能量圖；將補(bǔ)償能量圖附加到重要度圖,進(jìn)一步更新重要度圖,這樣就降低了下次迭代中產(chǎn)生的像素線與本次迭代中產(chǎn)生的像素線以交點相鄰方式穿過直線的可能性。實驗結(jié)果表明ESC算法不僅能產(chǎn)生足夠數(shù)量的像素線,而且使得適配扭曲在可接受范圍,成功地將圖像線裁剪算法推廣到視頻處理中。
【關(guān)鍵詞】：感知適配 重要度圖 線裁剪 網(wǎng)格線 快速線裁剪
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 研究背景、意義及框架12-14
• 1.2 重要度圖14-16
• 1.3 適配方法及客觀評價模型16-19
• 1.3.1 圖像適配方法17-18
• 1.3.2 視頻適配方法18-19
• 1.3.3 客觀評價模型19
• 1.4 本文研究內(nèi)容19-22
• 1.5 本文章節(jié)結(jié)構(gòu)22-23
• 1.6 本章小結(jié)23-24
• 第二章 聯(lián)合顏色深度信息的重要度圖及其提取算法24-42
• 2.1 引言24-26
• 2.2 深度信息獲取及處理26-31
• 2.2.1 基于Kinect的深度信息獲取及處理26-31
• 2.2.2 基于立體圖像的深度信息獲取及處理31
• 2.3 聯(lián)合顏色深度信息的重要度圖提取算法31-34
• 2.3.1 邊緣和顯著度檢測32-33
• 2.3.2 重要度圖提取33-34
• 2.4 實驗結(jié)果及分析34-41
• 2.5 本章小結(jié)41-42
• 第三章 一種改進(jìn)線裁剪的圖像感知適配算法42-59
• 3.1 基于線裁剪的圖像感知適配算法42-46
• 3.2 線裁剪算法的局限性46-48
• 3.3 圖像感知適配的ISC算法48-53
• 3.3.1 反失真49-50
• 3.3.2 新的能量圖和門限50-53
• 3.3.3 停止準(zhǔn)則53
• 3.4 實驗結(jié)果及分析53-57
• 3.5 本章小結(jié)57-59
• 第四章 網(wǎng)格線正交移動的圖像感知適配算法59-78
• 4.1 引言59-62
• 4.2 OMG算法62-72
• 4.2.1 網(wǎng)格劃分63-64
• 4.2.2 主體目標(biāo)識別及重要度圖提取64-68
• 4.2.3 前項和后項能量68-69
• 4.2.4 總能量最小化69-72
• 4.3 內(nèi)容放大72-73
• 4.4 實驗結(jié)果與分析73-77
• 4.5 本章小結(jié)77-78
• 第五章 基于快速線裁剪的視頻感知適配算法78-98
• 5.1 引言78-80
• 5.2 視頻分析80-83
• 5.2.1 攝像機(jī)運(yùn)動估計80-81
• 5.2.2 前景目標(biāo)識別81-83
• 5.3 視頻適配的快速線裁剪(QSC)算法83-90
• 5.3.1 視頻幀聚集85
• 5.3.2 ESC算法85-89
• 5.3.3 魯棒像素線識別89-90
• 5.4 QSC算法性能分析90-92
• 5.4.1 QSC算法的優(yōu)點90-91
• 5.4.2 QSC算法的局限性(棄用準(zhǔn)則)91-92
• 5.5 實驗結(jié)果及分析92-97
• 5.6 本章小結(jié)97-98
• 第六章 總結(jié)與展望98-102
• 6.1 本文工作總結(jié)98-99
• 6.2 本文的創(chuàng)新點99-101
• 6.3 未來工作展望101-102
• 參考文獻(xiàn)102-113
• 在讀博士學(xué)位期間取得的科研成果113-114

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 彭國琴;施美玲;楊磊;徐丹;;一種基于視覺顯著圖的線裁剪算法[J];中國傳媒大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年02期

2 黃文鈞;;基于矩陣乘法的多邊形窗口線裁剪算法[J];計算機(jī)科學(xué);2013年10期

3 任桐煒;劉焱;武港山;;基于區(qū)域關(guān)系圖的圖像顯示適配技術(shù)[J];軟件學(xué)報;2010年09期

  本文關(guān)鍵詞：圖像視頻感知適配方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：417571