Реконструкция изображений на основе пространственно-временного анализа видеопоследовательностей

• Автор: Дамов, Михаил Витальевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 109 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. Анализ существующих методов, алгоритмов и систем реконструкции видеопоследовательностей.
1.1 Анализ методов и алгоритмов уточнения положения объектов малого размеров в видеопоследовательности

1.2 Анализ существующих методов реконструкции

видеопоследовательностей.

1.2.1 Методы временной реконструкции видеопоследовательностей

1.2.2. Пространственные методы реконструкции кадров видеопоследовательности

1.3 Разделение видеопоследовательности на сцены

1.4. Анализ существующих систем видеоредактирования

1.5 Выводы по главе

Глава 2. Реконструкция текстурного фона видеопоследовательности под искусственно наложенной графикой и объектами малого размера.
2.1 Классификация объектов реконструкции.
2.2 Математические модели локализации и реконструкции
2.3 Ограничения и этапы метода реконструкции видеопоследовательности. .
2.4 Локализация и отслеживание объектов реконструкции
2.4.1 Локализация искусственно наложенной графики
2.4.2. Нахождение артефактов изображения в видеопоследовательности
2.4.3. Отслеживание объектов видеоредактирования малого размера
2.5 Пространственная обработка сцены.
2.5.1. Выбор методов реконструкции.
2.5.2 Определение гладкости текстуры.
2.5.3 Определение структурности текстуры.
2.5.4 Определение изотропности текстуры
2.6 Временная обработка сцены
2.6.1 Выбор метода определения движения от параметров реконструируемой области.
2.6.2 Временная коррекция пространственного восстановления текстуры .
2.7 Оценка точности восстановления текстуры
2.8. Алгоритм реконструкции изображения в ограниченной пространственновременной области
2.9. Выводы по главе.
Глава 3. Построение экспериментального программного обеспечения реконструкции видеопоследовательностей
3.1 Структурная схема экспериментального программною обеспечения реконструкции видеопоследовательностей.
3.2 Описание модулей экспериментальной системы реконструкции видеопоследовательностей
3.3 База данных обработанных видеопоследовательностей экспериментального программного обеспечения реконструкции.
3.4 Результаты обучения искусственной нейронной сети
3.5 Реализация модулей программного обеспечения для многоядерных и многопроцессорных систем
3.6 Результаты экспериментальных исследований.
3.7 Выводы по главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Библиографический список
ВВЕДЕНИЕ


Разработать способ выбора методов наложения текстурных фрагментов для компенсации фона сцены или объекта с признаками движения и без признаков движения на основе нсйросетевого подхода. Усовершенствовать алгоритм локализации искусственно наложенной графики, артефактов изображения в пространственновременной области. Создать алгоритм реконструкции изображения под искусственно наложенной графикой, артефактами и объектами сцены малого размера, основанный на анализе обобщенных параметров. Разработать программное обеспечение для реконструкции видеопоследовательности в областях искусственно наложенной графики, артефактов изображения и объектов малого размера. Провести экспериментальные исследования эффективности разработанных алгоритмов на тестовых выборках. Область исследования. Работа выполнена в. Методы исследования. При выполнении диссертационной работы использовались методы теории моделирования, теория анализа и синтеза, теория обработки информации, методы линейной алгебры, методы объектноориентированного программирования. Научная. Разработана модель локализации и реконструкции искусственно наложенной графики в видеопоследовательностях, позволяющая восстанавливать пиксели фона под искусственно наложенной графикой, артефактами изображения и объектами сцены, малого размера, предполагающая учет параметров текстуры в пространственновременных окрестностях зон компенсации. Разработан метод реконструкции текстуры, позволяющий выбирать способ реконструкции текстуры и восстанавливать области пропущенных пикселей в зависимости от наличия движения в сцене и анализа окружающей текстурной области, позволяющий выбрать способ реконструкции с применением нейросетевого подхода. Создан алгоритм реконструкции изображения в ограниченной пространственновременной области, основанный на различных подходах к текстурной реконструкции на основе анализа обобщенных текстурных параметров, признаков движения окрестностей зон компенсации, параметров цветности в компенсируемых областях. Практическая значимость. Предложенные в диссертационной работе методы и алгоритмы ориентированы на практическое применение в программном обеспечении подготовки эфира и телевизионных трансляций, программноаппаратных комплексов видеоредактирования, работы в видеоархивах, а также может использоваться для анализа данных полученных аэрофотосъемкой, спутниковой фотографией, лазерной локацией и другими системами датчиков, данные которых можно представить в виде последовательностей изображений. В рамках диссертационного исследования создано специализированное экспериментальное программное обеспечение для реконструкции видеопоследовательностей. Реестре программ для. ЭВМ г. Москва, апреля г. Видеоредактор зарегистрирована в Реестре программ для ЭВМ г. Москва, марта г. Получен акт о передаче алгоритмического и программного обеспечения для редактирования видеопоследовательностей и разделения их на сцены для дальнейшего использования в ООО ДИИП г. СанктПетербург от апреля года. Получен акт об использовании результатов диссертационных исследований в учебный процесс Сибирского государственного аэрокосмического университета. Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на всероссийской конференции Актуальные проблемы космонавтики Красноярск, , г. Решетневские чтения Красноярск, , г. Кибернетика и высокие технологии XXI века Воронеж, г. Наука. Технологии. Инновации Новосибирск, , . Молодежь Сибири науке России Красноярск, , г. Цифровая обработка сигналов и ее применение Москва, , , г. Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий УланУдэ, г. Технологии i в теориии практике программирования Томск, г. Теория и практика системного анализа Рыбинск, г. Публикации. ВАК, тезисов докладов, 2 свидетельства, зарегистрированных в Российском реестре программ для ЭВМ. Структура работы. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Основной текст диссертации содержит 9 страниц, изложение иллюстрируется рисунками и таблицами. Библиографический список включает 4 наименования.