基于目标特征的视频检索问题研究

论文摘要

随着互联网和多媒体技术的迅速发展,视频凭借其多样化的表现形式、丰富的语义内容以及便捷的记录方式得到了广泛的应用和发展。面对越来越多的视频信息,如何对其进行快速有效的分析和检索便成为一个迫切需要解决的难题。目前,对于视频的管理和检索方法主要是基于对视频文件的描述方面,而从视频文件内部进行操作,即基于视频的实际内容进行处理的检索应用尚不普及,而这恰恰是用户所更关心的。针对大规模视频信息检索的需要,本文围绕基于目标特征的视频检索问题做了比较深入的研究,设计了一些新的算法。主要的工作有以下几方面:在运动目标检测方面,对视频流中运动目标的识别及算法进行了研究,设计了一种快速的背景建模的方法,并利用背景相减法对交通视频中的运动车辆进行了检测与分割。实验结果表明,这些方法对视频中的运动目标检测有良好的效果。在目标特征的分析及提取方面,对视频中运动目标的特征进行了分析和归纳,并建立了相应的数学模型进行描述,提出可对视频中特定对象进行检索的特征参数以及提取方法。在视频片段快速检索算法方面,设计了基于目标特征的视频片段快速检索算法,并设计出一个交通视频检索系统。所设计的系统能根据用户对特定目标的查找要求,如目标的出现时间、大小、颜色等特征,利用计算机对监控视频进行快速的搜索,并提供相应的查找结果,实现了多种特征的综合检索。实验结果表明,能够较为准确地检索到所需的车辆信息。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究状况
• 1.3 论文的主要工作及内容安排
• 2 运动目标检测与特征提取
• 2.1 引言
• 2.2 运动目标检测算法综述
• 2.2.1 光流法
• 2.2.2 相邻帧差法
• 2.2.3 减背景法
• 2.2.4 其它方法
• 2.3 背景建模方法研究
• 2.3.1 概述
• 2.3.2 基于时间差分的背景建模
• 2.3.3 实验结果与分析
• 2.4 目标特征的描述及提取
• 2.4.1 颜色特征
• 2.4.2 纹理特征
• 2.4.3 形状特征
• 2.4.4 运动特征
• 2.5 综合特征检索
• 2.5.1 综合颜色和形状特征的检索
• 2.5.2 综合形状和纹理特征的检索
• 2.5.3 综合颜色、纹理、形状和运动特征的检索
• 2.6 小结
• 3 交通视频快速检索研究
• 3.1 引言
• 3.2 检索算法的研究
• 3.2.1 关键帧选取
• 3.2.2 综合特征设计
• 3.2.3 一种快速的车辆检索算法
• 3.3 检索性能的评价
• 3.3.1 基于排序的评价方法
• 3.3.2 基于查全率和查准率的评价方法
• 3.4 小结
• 4 视频检索系统的设计与实现
• 4.1 系统概述和程序结构
• 4.2 用户查询模块
• 4.3 视频读取模块
• 4.3.1 视频读取部分
• 4.3.2 背景建立部分
• 4.4 视频检索模块
• 4.4.1 目标检测部分
• 4.4.2 特征提取部分
• 4.5 实验测试与结果分析
• 4.5.1 实验测试
• 4.5.2 结果分析
• 4.6 小结
• 5 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 不足与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 1 攻读硕士学位期间参与的科研项目