Разработка алгоритмов вычисления параметров глобального движения в видеопоследовательностях для реализации в системах на кристалле

• Автор: Миргородский, Александр Юрьевич
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 с. : ил.

1.1. Оценка движения в системах видеокодирования

1.2. Модели движения видеокамеры

1.3. Алгоритмы вычисления параметров глобального движения.

1.3.1. Алгоритм и i.

1.3.2. Алгоритм i, x и .

1.3.3. Алгоритм и

1.4. Вспомогательные технологии для оценки движения.

1.5. Выводы и постановка задачи.

Глава 2. Разработка алгоритмов оценки глобального движения сцены.

2.1. Методы предобработки изображений.

2.1.1. Алгоритм выделения границ в монохромном изображении.

2.1.2. Алгоритм бинаризации монохромного изображения.
2.1.3. Совмещение бинаризованных изображений.
2.2. Интегральные характеристики бинаризованного изображения
2.2.1. Интегральная характеристика для оценки сдвига по одному
направлению.
2.2.2. Интегральная характеристика для оценки вращения вокруг
оси камеры
2.2.3. Интегральная характеристика для оценки коэффициентов
ма сшта бирования.
2.2.4. Интегральная характеристика для одновременной оценки
коэффициентов сдвига и масштабирования
2.3. Методики определения независимых параметров глобального
движения сцены с использованием интегральных характеристик
2.4. Алгоритм оценки параметров глобального движения сцены с
использованием интегральных характеристик.
2.4.1. Описание алгоритма
2.4.2. Алгоритмы оценки параметров при комбинированной
трансформации.
2.5. Алгоритм выделения объектов в бинаризованном изображении
2.6. Алгоритм оценки параметров глобального движения сцены с
использованием объектов изображений.
2.6.1. Алгоритм установления соответствий между объектами
изображений.
2.7. Выводы.
Глава 3. Интеграция алгоритмов оценки глобального движения и системы кодирования по стандарту 4.
3.1. Архитектура системы кодирования по стандарту
3.2. Формат данных глобальной компенсации движения в стандарте
4 .
3.3. Преобразование параметров алгоритмов глобальной оценки
движения
3.4. Выводы.
Глава 4. Исследование эффективности разработанных алгоритмов вычисления параметров глобального движения
4.1. Сравнение разработанных алгоритмов оценки глобального движения с существующими алгоритмами по производительности.
4.1.1 Еыделение границ и бинаризация изображения
4.1.2 Алгоритм, основанный на использовании интегральных
характеристик.
4.1.3 Алгоритм, основанный на выделении объектов
4.1.4 Алгоритм и .
4.1.5 Алгоритм и ii
4.1.6 Алгоритм , x и .
4.2. Оценка точности алгоритмов путем сравнения параметров глобального движения
4.3. Сравнение разработанных алгоритмов вычисления параметров глобального движения с существующими алгоритмами по критерию качества
4.4. Требования к элементной базе
4.5. Выводы
Заключение.
Список литературы


Разработать компактное представление изображений для использования в алгоритмах вычисления параметров глобального движения. Разработать алгоритмы вычисления параметров глобального движения сцены с использованием компактного представления изображений. Создать экспериментальный программноаппаратный комплекс для проведения экспериментов по вычислению параметров глобального движения сцены. Провести эксперименты по сравнению и показать преимущества разработанных алгоритмов по сравнению с широко распространенными методами. Выработать требования к элементной базе, реализующей разработанные алгоритмы. Разработан новый способ вычисления параметров глобального движения в видеопоследовательностях, основанный на использовании интегральных характеристик бинаризованных изображений. Разработан новый способ вычисления параметров глобального движения сцены, основанный на использовании объектов бинаризованных изображений. Разработанные алгоритмы вычисления параметров глобального движения повышают производительность систем кодирования видеопоследовательностей. Предложенные алгоритмы вычисления параметров глобального движения применяются в разработанном в ООО Юник Ай Сиз устройстве видеосъемки камкордер. Проведенные теоретические оценки элементной базы могут быть применены при создании систем кодирования на кристалле. С использованием полученных в работе результатов разработано устройство видеосъемки камкордер. Работа выполнена в рамках плана работ ООО Юник Ай Сиз на г. Разработанные методы внедрены в учебный процесс кафедры ПКИМС МИЭТТУ. Способ вычисления параметров глобального движения сцены, основанный на использовании интегральных характеристик бинаризованных изображений. Данный способ позволяет снизить вычислительные затраты по сравнению с аналогами. Алгоритм вычисления параметров глобального движения сцены, включающий процедуру выделения и совмещения крупномасштабных пиков интегральных характеристик, а также итерационный алгоритм оценки комбинированных трансформаций. Данный алгоритм позволяет снизить вычислительные затраты по сравнению с аналогами. Способ вычисления параметров глобального движения сцены, основанный на использовании объектов бинаризованных изображений. Данный способ позволяет снизить вычислительные затраты по сравнению с аналогами. Данный алгоритм позволяет снизить вычислительные затраты по сравнению с аналогами. Разработанное математическое и алгоритмическое обеспечение устройства вычисления параметров глобального движения, реализуемое в системах на кристалле. Москва, . Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 8 печатных работах . Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Во введении обоснована актуальность темы, определены цели и задачи исследования, изложены научная новизна и практическая значимость работы. В первой главе рассмотрены различные виды движения в видеопоследовательностях, их учет в стандартах сжатия видеоинформации. Приводится описание модели движения камеры. Дан краткий обзор методов оценки глобального движения в видеопоследовательностях. Рассмотрены вспомогательные методы, способствующие уменьшению вычислительных затрат. Отмечены достоинства и недостатки рассмотренных методов оценки глобального движения в видеопоследовательностях. Во второй главе рассмотрены методы предобработки изображений. Разработаны интегральные характеристики бинаризованного изображения. Предложены методики определения отдельных параметров глобального движения сцены с использованием интегральных характеристик. Построен алгоритм вычисления параметров глобального движения сцены с использованием интегральных характеристик. Разработан алгоритм выделения объектов в бинаризованном изображении. Предложен алгоритм вычисления параметров глобального движения сцены с использованием объектов изображений. Третья глава посвящена вопросам интеграции разработанных методов в систему кодирования по стандарту МРЕС4. Приводится описание формата данных глобальной компенсации движения в стандарте МРЕС4.