[發明專利]基于增量式高次布爾能量最小化的視頻前后景分割方法

有效

• 申請號: 201310433206.9
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103500447A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 任鵬;邸萌萌;宋華軍
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 張偉

1.基于增量式高次布爾能量最小化的視頻前后景分割方法，其特征在于包括以下步驟：?

步驟a、輸入視頻；?

步驟b、構建當前幀的高次布爾能量函數；?

步驟c、通過Ishikawa等價變換，將步驟b得到的高次布爾能量函數等效變換為二次布爾能量函數；?

步驟d、利用步驟c得到的二次布爾能量函數，構建步驟b中高次布爾能量函數對應的s/t圖模型；?

步驟e、計算當前幀高次布爾能量函數對應的剩余s/t圖；?

步驟f、計算當前幀高次布爾能量函數對應的剩余s/t圖最大流；?

步驟g、輸出前后景分割后的視頻。?

2.根據權利要求1所述的基于增量式高次布爾能量最小化的視頻前后景分割方法，其特征在于所述的步驟b具體為：?

在首幀用線段簡略標明前景和背景的區域，線段上劃到的少量像素作為已知分割結果的像素點，然后按照如下公式進行計算，?

式中，N_i是像素D_i的鄰域，變量ν={1,2,...,N}，變量x={x₁,x₂,...,x_N}，變量x中的元素x_i代表像素D_i，且x_i∈{1,2,...,Ns}，其中N_s為將要劃分為的區域數，對于前后景分割來說，N_s為2；一次項ψ_i(x_i)由RGB分布H_α,α=1,...,N_s詳細描述，具體為：?

ψ_i(x_i)=-logp(D_i|H_α),x_i=α?

二次項ψ_i,j(x_i,x_j)表示某鄰域內兩像素間的不一致性，ψ_i,j(x_i,x_j)的值具體為：?

式中，λ₁，λ₂，σ為一些參數，σ²為圖像中噪聲的方差，g(i,j)代表像素D_i和D_j之間RGB值之間的差異；ψ_c(x_c)是高次項，反映多個變量之間的不一致性，其中c是代表圖像D分區D_c={D_i,i∈c}中的一個子集，C是所有子集的集合，ψ_c(x_c)具體為：?

式中，s∈{1,2,...,N_s}，G(c,s)是分區D_c和所有屬于P_s的分區中RGB值的最小不同，P_s表示N_p×N_p的RGB分區，可以看到以上能量函數傾向于讓P_s中與分區D_c相似的分區取值為s；變量x不同的取值方式代表了不同的分割方式，而最優的前后景分割方式對應高次布爾能量的最小化結果。?

3.根據權利要求1所述的基于增量式高次布爾能量最小化的視頻前后景分割方法，其特征在于所述的步驟c具體為：?

利用下式進行計算：?

式中，B為二進制標簽集合，B={0,1}，x₁,x₂,...,x_n為二進制變量，代表圖像中的像素，w和w_i為增加的輔助變量，a為常數，d為奇數，s₁和s₂的值分別為：?

其中：?

。