[發(fā)明專利]一種采用Snake輪廓模型的視頻對(duì)象跟蹤分割方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110068610.1
• 申請(qǐng)日: 2011-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102129691A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝世平;馬麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/20
• 分類號(hào): G06T7/20;G06T5/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 成金玉

1.一種采用Snake輪廓模型的視頻對(duì)象跟蹤分割方法，其特征在于實(shí)現(xiàn)步驟如下：

步驟1：以四幀F(xiàn)₁、F₂、F₃、F₄為一分割小組，將原始視頻序列劃分成若干組，選取F₁、F₂為關(guān)鍵幀，F(xiàn)₁、F₂進(jìn)行幀間差分得CDM1，F(xiàn)₂、F₃進(jìn)行幀間差分得CDM2，對(duì)F₁、F₂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)變化檢測(cè)，獲取運(yùn)動(dòng)對(duì)象的大致位置，并求出運(yùn)動(dòng)區(qū)域的外接矩形作為F₁、F₂的初始輪廓，分別為Rect1，Rect2；

步驟2：對(duì)F₁、F₂的灰度圖像進(jìn)行高斯濾波后進(jìn)行Sobel邊緣檢測(cè)，然后分別在F₁、F₂內(nèi)采用改進(jìn)的貪婪方法通過(guò)步驟1得到的初始輪廓、邊緣梯度圖為輸入進(jìn)行迭代演變，如果沒(méi)有達(dá)到指定的迭代數(shù)目或輪廓變動(dòng)數(shù)目小于指定值則繼續(xù)迭代，若符合條件則得到F₁、F₂運(yùn)動(dòng)對(duì)象的精確輪廓；

步驟3：分別計(jì)算F₁、F₂運(yùn)動(dòng)對(duì)象的精確輪廓的形心Pos1，Pos2，并計(jì)算這兩個(gè)形心間的運(yùn)動(dòng)矢量(MV_1to2.x，MV_1to2.y)；

步驟4：投影映射得到非關(guān)鍵幀F(xiàn)₃、F₄的初始輪廓；

步驟5：對(duì)非關(guān)鍵幀F(xiàn)₃、F₄灰度圖像進(jìn)行高斯濾波后進(jìn)行Sobel邊緣檢測(cè)，然后分別在F₃、F₄內(nèi)采用改進(jìn)的貪婪方法通過(guò)步驟4得到的初始輪廓、邊緣梯度圖為輸入進(jìn)行迭代演變，得到F₃、F₄運(yùn)動(dòng)對(duì)象的精確輪廓；

步驟6：將下一個(gè)分割小組轉(zhuǎn)入步驟1開(kāi)始新一輪的分割，直至所有幀分割完畢；

所述改進(jìn)的Snake貪婪方法的實(shí)現(xiàn)步驟如下：

(1)對(duì)于每個(gè)控制點(diǎn)i，在它的M鄰域查找最大和最小梯度值Grand_max，Grand_min；

(2)計(jì)算控制點(diǎn)i及其鄰近點(diǎn)的曲率項(xiàng)能量E_curvature(i)、E_{curvature_max}、連續(xù)性能量E_continuity(i)、E_{continuity_max}及內(nèi)部梯度能量E_grandInter(i)；

(3)規(guī)范化能量值，具體公式如下：

E_curvature(i)＝E_curvature(i)/E_{curvature_max}

E_continuity(i)＝E_continuity(i)/E_{continuity_max}

E_grandInter(i)＝(Grand(i)-Grand_min)/(Grand_max-Grand_min)；

(4)計(jì)算每個(gè)控制點(diǎn)i的總能量，具體如下：

E_snake(i)＝α×E_continuity(i)+β×E_curvature(i)-γ×E_grandInter(i)；

(5)按照步驟(1)-步驟(4)的步驟，同樣計(jì)算該控制點(diǎn)i附近M鄰域的各個(gè)點(diǎn)的總能量并找出包括i能量在內(nèi)的M×M個(gè)點(diǎn)的總能量的最小值；

(6)更新控制點(diǎn)到新的輪廓點(diǎn)；

(7)處理下一個(gè)控制點(diǎn)i+1，直到輪廓中的所有控制點(diǎn)全部訪問(wèn)完為止；

(8)統(tǒng)計(jì)移動(dòng)的控制點(diǎn)的比例Th及循環(huán)的次數(shù)n，若有一個(gè)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的值，則終止循環(huán)，否則從首個(gè)控制點(diǎn)開(kāi)始，重新轉(zhuǎn)入步驟(1)進(jìn)行搜索。