Tài liệu Tổng quan về xử lí video

Nội dung báo cáo I : Tổng quan về xử lí video. II : Phương pháp phát hiện đối tượng chuyển động trong video. III : Thử nghiệm phát hiện đối tượng đột nhập. I. Tổng quan về xử lí video 1.Cấu trúc phân đoạn của video Biểu diễn video dựa trên đối tượng video Shot 1 Shot 2 Shot n object 1 object 2 object n Region 1 Region 2 Region n Color, texture, shap Feature Motion, trajectotry Spatial,temporal, stuctures 4 đặc trưng cơ bản của video là : color(màu), texture(kết cấu), shap(hình dáng), motion(chuyển động) 1.Kỹ thuật trừ ảnh •Dựa vào so sánh điểm ảnh Tính tổng toàn bộ những thay đổi khác nhau về cường độ điểm ảnh giữa hai khung hình D(f1, f2) * Một phương pháp được Otsuji đề xuất : - Đếm các số điểm ảnh có thay đổi lớn hơn một ngưỡng T1 - So sánh tổng đó với ngưỡng khác T2. - Với ảnh màu RGB, tính tổng có trọng số các sai khác của ba giá trị Red, Green và Blue của các điểm ảnh •Dựa vào khối Mỗi khung hình được chia thành b khối. Các khối khung hình f1 được so sánh với các khối khung hình f2 • Shahrara chia khung hình thành 12 khối và tìm miền thích hợp cho mỗi miền ở khung bên kia. + Áp dụng kỹ thuật trừ ảnh dựa vào điểm ảnh cho từng miền để tính độ sai khác. + Tính tổng có trọng số của các chênh lệch cho ta kết quả D cuối cùng. •Dựa vào so sánh biểu đồ Có thể dùng biểu đồ màu hoặc biểu đồ mức xám - Biểu đồ toàn cục - Biểu đồ cục bộ * Biểu đồ toàn cục Phương pháp đơn giản nhất là tính tổng sự sai khác các cột của biểu đồ Hn là biểu đồ mức xám của ảnh thứ n k là giá trị hợp lí của mức xám G • Swain và Ballard lại sử dụng sự giao nhau của biểu đồ được so sánh • Vùng biểu đồ chung nhau, phần gạch chéo hoặc • Độ chênh lệch biểu đồ hai khung hình theo công thức * Nhược điểm: o Hai ảnh có cùng biểu đồ màu nhưng nội dung khác nhau o Những vùng cảnh nhỏ khi thay đổi vẫn gây chú ý nhưng không đóng vai trò quan trọng trong biểu đồ, rất dễ bị bỏ qua tiến hành kĩ thuật trừ ảnh * Biểu đồ cục bộ Kết hợp trừ ảnh dựa vào biểu đồ và kĩ thuật trừ ảnh dựa vào phân khối - Chia khung thành b khối, đánh số từ 1 đến b - So sánh biểu đồ các khối tương ứng - Tính tổng chênh lệch để có kết quả trừ ảnh cuối cùng Trong đó •Phát hiện chuyển động dựa vào tổng hợp nhiều đặc trưng Chia ảnh thành các miền rồi so sánh các đại lượng thống kê điểm ảnh của các miền đó. Chia 2 loại thống kê: o Thống kê tỷ lệ số điểm ảnh thay đổi trên toàn bộ khung hình. sử dụng một giá trị d là ngưỡng sai khác được tính giữa hai điểm ảnh tương ứng. o Thống kê cho từng miền (dùng biểu đồ…) II. Phương pháp phát hiện đối tượng chuyển động trong video 1.Trừ nền So sánh mỗi khung được với mô hình tham chiếu(mô hình nền). Video Frames Delay Preprocessin g Backgroun d Foregroun d Modeling Detection Data Validatio n Background Subtraction Foregroun d Masks 1.Phát hiện chuyển động dựa vào sự biến thiên cục bộ của vectơ kết cấu SP - Các ảnh trong video được chia thành chuỗi những hình vuông rời rạc NBLOCK× NBLOCK . So sánh các khối vuông trong các frame liên tiếp tại cùng một vị trí video thu được các khối SP 3D. - Biểu diễn các khối bằng các vector N- chiều bi,j,t với chỉ số không gian ( i,j )và tại thời điểm t. Rút gọn số chiều bi,j,t sử dụng ma trận chiếu PCA PKi,j : b*i,j,t= PKi,j bi,j,t - Với mỗi vị trí (x,y) xét các vectơ Vx,y,t-w, Vx,y,t-w+1,…, Vx,y,t,…, Vx,y,t+w vi,j,t = b*i,j,t là vectơ kết cấu SP - Tính ma trận hiệp phương sai Cx,y,t, gán giá trị tại vị trí video SP đã cho bởi giá trị biến thiên cục bộ gọi là độ đo chuyển động giá trị riêng lớn nhất của Cx,y,t • Một đối tượng chuyển động : meanrw-meanl>C1 * stdl C1 là hằng số meanl là giá trị trung bình stdl là độ lệch chuẩn cho mọi mm(x,y,s) với s=1,…,t-1. III. Thử nghiệm phát hiện đối tượng đột nhập •Mô tả bài toán - Dữ liệu đầu vào là một đoạn video. - Đầu ra : Đoạn video có khoanh vùng đối tượng chuyển động. •Môi trường thực nghiệm - Phần cứng: Máy tính P4, 1.8Ghz, 512Mb Ram Card màn hình 32Mb. - Phần mềm: Ngôn ngữ lập trình C# (Visual Studio •Một số giao diệnGiao diện chính của chương trình Các kết quả thu được Nhược điểm