[發明專利]一種視頻信號的關注度分析系統

有效

• 申請號: 201010281140.2
• 申請日: 2010-09-14
• 公開（公告）號: CN101950362A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 胡瑞敏;夏洋;劉如浩;蘇引;王中元;胡金暉;黃震坤
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06T7/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明涉及計算機視覺技術領域，尤其涉及視頻信號的關注度分析系統。

背景技術

視覺關注度模型通過模擬人眼對場景圖像的感知機理，找到圖像/視頻中人眼感興趣的區域，目前其已廣泛的應用于人眼關注點搜索、圖像分割、圖像壓縮、圖像自適應剪切、視頻對象跟蹤、視頻檢索、視頻編碼、3D場景透視等領域。

1980年美國普林斯頓大學心理學教授Anne?Treisman在文獻1中通過對人眼視覺系統進行模擬實驗得出顏色、方向和亮度是人類視覺系統最關注的特征，并在此基礎上提出了特征融合的理論，它是人類視覺模型的一個重要的理論基礎。1998年，Itti等人在文獻2中對視覺注意中的選擇和轉移工作機制進行了開創性的研究，提出了可計算的視覺注意模型框架，采用特征融合的方式計算關注度圖，并將關注度值大的區域作為關注區域。2003年，Itti在文獻3中，結合圖像關注度模型，并通過考慮前后2幀視頻信號的運動特征和閃爍特征，提出視頻信號的關注度模型。但是Itti模型僅用了前后2幀進行運動參數的提取，能夠捕獲的物體速度范圍有限，當運動物體速度較慢時容易造成漏判。另外，其基于幀差法的運動特征檢測，容易將活動物體的內部標識成低關注度區域，從而造成誤判。

2005年，Wen-Huang?Cheng在文獻4中，針對Itti模型對緩慢運動處理不佳的缺點，將視頻序列分段，利用中值濾波得到時間分段的關注度圖，但這種方法對于運動劇烈的序列效果不好。另外，2009年Chang?Liu等在文獻5中，利用像素的統計模型將空域關注度和時域關注度融合，從而解決當運動物體速度較慢時容易造成漏判的問題，但是其前提條件是統計窗口必須和前景對象的大小匹配，因此在實際應用中并不具備普適性。

本發明專利申請通過利用多幀參考，對傳統方法的運動特征提取進行了擴展，使得運動特征在時域上包含更多的尺度，能更精確的描述前景對象的運動信息，減少漏判的可能性。同時，該系統在關注度計算模塊中，用空域關注度圖對運動關注度進行了增強，解決了傳統方法將活動物體的內部標識成低關注度區域的問題。實驗結果表明，在關注區域提取的準確率上，該系統較傳統方法有大幅提高。

文獻1：Treisman，A.M.Gelade?G.“A?feature-integration?theory?of?attention.”CognitivePsychology，vol.12，no.1，pp.97-136，1980.

文獻2：L.Itti，C.Koch，E.Niebur.“A?model?of?saliency-based?visual?attention?for?rapidscene?analysis.″IEEE?Transactions?on?Pattern?Analysis?and?Machine?Intelligence，vol.20，no.11，pp.1254-1259，Nov.1998.

文獻3：L.Itti，N.Dhavale，F.Pighin，“Realistic?avatar?eye?and?head?animation?using?aneurobiological?model?of?visual?attention.”In?Proceedings?of?SPIE?48th?Annual?InternationalSymposium?on?Optical?Science?and?Technology，vol.5200，pp.64-78August，2003.

文獻4：W.H.Cheng，W.T.Chu，J.L.Wu.“A?visual?attention?based?region-of-interestdetermination?framework?for?video?sequences.”IEICE?Transaction?on?Information?and?Systems，vol.88，no.7，pp.1578-1586，2005.

文獻5：Chang?Liu，PongC.Yuen，Guoping?Qiu，“Object?motion?detection?using?informationtheoretic?spatio-temporal?saliency，”Pattern?Recognition，vol.42，issue?11，pp.2897-2906，2009.

發明內容

針對上述存在的技術問題，本發明的目的是提供一種視頻信號的關注度分析系統，找到視頻中人眼感興趣的區域，從而為后續的視頻處理奠定基礎。