基于运动矢量可靠性分析的视频全局运动估计

视频全局运动估计通常根据图像的运动矢量场来决定,而前景或背景中不可靠的运动矢量对运动估计的结果影响很大。为了提高估计的准确度,提出了一种基于运动矢量可靠性分析的全局运动估计算法。该算法通过对当前帧的运动矢量场进行可靠性分析,提取图像块的匹配特征并用支持向量机的方法将运动矢量分成可靠与不可靠两类,剔除不可靠的运动矢量,用可靠运动矢量建立全局运动的线性参数模型,通过线性迭代最小二乘法求解估计参数。实验结果表明:该算法相比传统方法能够更好地消除前景或背景中不可靠运动矢量的影响,特别是在采用传统方法误差很大的情况下,该算法的结果仍十分准确。     

区域运动相关性的运动估计方法

研究了一种基于区域运动相关性的运动估计方法．提出在块匹配运动估计中,对于运动相关性好的块根据相邻块或前一帧图象的运动预测出它的初始运动矢量,然后在小范围内搜索,做运动矢量的优化．对传统的全局搜索块匹配运动估计算法,给出了提高运动矢量一致性的修正准则．算法根据前帧运动估计误差来决定是否对当前块运动作预测,避免了运动估计误差的扩散．实验结果表明,文中算法所得的运动矢量一致性远高于传统全局搜索块匹配法所得的结果,同时能保持和全局搜索法相媲美的预测质量,而运算时间则有较大幅度减小．     

基于分块灰度投影的无人飞行器视频稳像方法

针对传统灰度投影算法局部运动影响全局运动矢量估计精度的问题,结合无人飞行器航摄视频图像的特点,提出一种适用于无人飞行器的视频稳像方法. 该方法将图像划分为若干子区域,剔除灰度特征不明显和物体局部运动等影响全局运动估计精度的子区域,对保留的子区域分别采用灰度投影法计算运动矢量,由局部运动估算出图像的全局运动矢量,经过运动决策,将运动补偿矢量应用于图像补偿,获得稳定的视频图像. 对真实无人飞行器航摄视频稳像实验结果表明,该算法稳像准确度与块匹配全搜索算法相当,而单帧稳像时间只有块匹配全搜索算法的1/3,在准确性和实时性方面均优于传统灰度投影算法.      

一种新的快速块匹配运动估计算法

提出了一种新的快速、有效的块匹配运动估计算法。算法采用多步搜索方法,利用相邻块之间的运动相关性,选择反映当前块运动趋势的预测点作为初始搜索点;用子采样块匹配失真度量来减少计算量;利用运动矢量的中心倾向的分布特性,用多侯选点钻石形状搜索方法来提高运动估计的速度和准确性。实验表明,该算法计算复杂性低,预测质量好。     

动态场景中自适应去除外点的全局运动估计方法

为在动态场景图像序列中准确地完成全局运动估计,提出一种自适应去除外点的全局运动估计方法。对尺度不变特征变换(Scale invariant feature transform,SIFT)算法提取出的特征点利用最近邻搜索算法中的BBF(Best Bin First)方法进行匹配。为提高全局运动估计的精度,提出改进的随机抽样一致(RANdom SAmple Consensus,RANSAC)算法。此算法能够自适应地去除外点,即利用特征点运动矢量的方差控制迭代次数来进行外点的去除,最终通过摄像机运动模型实现准确的运动参数估计和背景补偿。对标准图像序列Coastguard和实际拍摄的动态场景图像序列的实验表明,提出的方法能够快速地完成动态场景中的全局运动估计与补偿,具有较高的精度和适应性。     

相关块匹配运动估计算法

对ＭＡＤ准则的块匹配算法在运动矢量一致性和抗噪声方面性能欠佳提出了相关块匹配运动估计算法。模拟实验表明，新算法在传统算法的基础上具有更好的运动矢量一致性。     

基于块匹配的运动矢量可靠性分析

为了改善目前对于运动矢量分析还较笼统的现状,获得对运动矢量场更为直观和定量的分析,运用贝叶斯定理,设计一种新型的基于运动矢量后验概率计算的矢量可靠性分析算法.利用贝叶斯理论中关于决策分析的思想,结合视频信号的特点和相关理论,计算运动矢量的后验概率,作为对矢量可靠性判断的依据,并据此优化运动补偿策略,提高去隔行效果.实验结果表明,用该法对运动矢量场进行分析,可得出对运动估计算法客观定量的分析结果,同时有助于矢量类去隔行算法的改进.运动矢量可靠性分析方法增强了块匹配运动估计算法的可分析性,有助提高运动补偿算法的鲁棒性和高质量地重建图像.     

一种平滑运动矢量场的扩散型矢量中值滤波器

提出了一种新的扩散型、自适应加权的矢量中值滤波器(PAWVM)，用于对三维递归搜索(3-D RS)块估计算法产生的矢量场进行调整。该滤波器将前一步估计中所采用的块分解为4个小块以精确地估计物体边界处的运动，并沿扫描方向扩散改进后的矢量；在考虑矢量场本身平滑性的同时，利用各候选矢量的匹配误差，通过一个无特征区域开关进一步控制各矢量权值的计算，提高了反映真实运动的矢量扩散的可能性。试验结果表明，该算法更好地平衡了运动矢量场的一致性和最终的预测误差，使矢量场更接近真实的物体运动。     

高效多分层半像素精度块匹配运动估计算法

为了降低视频编码器的运算负荷,提出一个空时相关多分辨半像素精度块匹配运动估计算法,这个算法利用运动矢量场的空间和时间相关性及多层结构中父子块间的相关性,缩小局部运动搜索范围,得到低运算复杂性。利用一个自适应门限调整算法,使运动搜索次数对不同视频序列近于一致。模拟结果表明,该算法运动补偿增益和运动矢量熵也有明显改进,搜索次数低于著名的三步法。最后讨论了半像素精度和变块大小运动估计方案。     

可预测起始搜索点的自适应准十字菱形搜索算法

分析了视频图像现有块匹配运动估计的技术特点,通过实验数据定量评价了各算法的优缺点,提出的一种改进的自适应运动估计算法:基于起始搜索点预测的准十字菱形搜索算法.该算法根据序列图像中运动矢量的十字中心偏置分布特性和运动矢量间的时空相关性,设计了一种准十字菱形搜索模板,并对静止块设定阈值,直接中止搜索;结合起始搜索点预测,并根据运动类型自适应选择搜索策略,使本文算法在保证了搜索准确性的同时,提高了运动估计的速度.     

New Robust Global Motion Estimation Approach Used in MPEG-4

The Global Motion Estimation ( GME)technique is importantfor‘sprites’ generation andobject segmentation tasks involved in MPEG- 4.This paper presents a new robust GME approachusing the novel idea to pre- analyze scene contentbefore motion estimation. The pre- analysis isbased on Spatial Temporal Gradient Scale ( STGS)images derived from the original image sequences.As a result,outliers can be removed from thedominant motion estimate at the initial estimationstep. Compared with class…     

基于运动矢量的视频去抖动算法

采用新的几何分析方法建立了视频去抖动处理的数学模型,提出一种基于运动矢量的视频去抖动算法.采用新的快速M鲁棒估计法获得摄像机全局运动参数集;滤波该参数集滤除随机抖动带来的运动噪声.为了提高算法的可靠性,在全局运动估计之前对原始运动矢量进行了时空滤波;在运动校正阶段,引入了"重同步"机制防止差错累积.实验表明,该算法具有良好的去抖动效果,能够用于实时处理.     

动态场景中运动目标检测与跟踪

为了在静态和动态场景中均能实现对运动目标的检测与跟踪,提出了基于运动检测和视频跟踪相结合的视频监控方法. 建立四参数运动仿射模型来描述全局运动,采用块匹配法对其进行参数估计;采用基于全局运动补偿的Horn-Schunck算法检测出运动目标;使用卡尔曼滤波对运动目标的质心位置、宽度和高度进行跟踪. 实验结果表明,该方法能够有效地对静态和动态场景中运动目标进行检测与跟踪.     

蚁群优化在超声图像运动矢量估计中的应用

为了在超声图像序列中找到稳健的运动矢量,提出将运动矢量估计的块匹配法表示为蚁群优化.序列方向上的运动矢量平滑约束和局部区域运动矢量相似性被表示为蚁群优化的残留信息浓度而不断更新,而相应两区域块的绝对差值和(SAD)被表示为蚁群优化的启发值来驱动蚁群.利用C++和ITK对提出的算法进行了实现,使用颈动脉超声图像序列进行了实验验证.结果较为理想,证明了新方法的可行性.     

多直线全局运动估计及其在图像稳定中的应用

提出了基于直线特征的全局运动估计算法，该处利用直线段来估计局部区域的运动参数，再根据局部运动参数和相应的权系数估计全局运动参数，作为应用，要用平均值滤波法对图像序列轨迹进行了滤波，通过比较滤波前后的运动轨迹，计算出图像序列中帆的抖动参数；并利用补偿技术对图像帧进行抖动补偿，获得了稳定的图像序列输出。     

适用于遮挡的网格跟踪算法

引入遮挡网络模型的概念，提出了一种适用于遮挡的网格跟踪算法，遮挡区域检测和网格节点运动估计是跟踪算法的关键。改进的遮挡检测方法可以更加准确检测遮挡区域，能有效地提高遮挡及其相邻区域运动估计的准确度；采用了基于特征窗口匹配的网格节点运动估计方法，有效地避免了块匹配法产生的块效应。实验证明，本文算法可以有效进行运动跟踪，具有较了的视觉效果。     

电视信号运动估值算法的改进

本文提出了一种改进的用于电视信号运动估值的块匹配算法。这种算法是在交叉块匹配法的基础上提出的，并且可用于提高其它几种快速块匹配算法的准确率。该算法运算量较小，运动估值的准确率较高。另外，本文也给出一些实验结果来证明该算法的可行性和有效性。