专利名称：一种镜头边界检测方法
技术领域：
本发明涉及视频内容分析技术领域，尤其是一种镜头边界检测方法。
背景技术：
视频序列中，镜头的边界分为两大类切变(abrupt transition)和渐变 (gradualtransition)。切变是指变化突然发生在连续的两帧之间，而渐变是指变化发生在 连续的多帧之间。渐变比较复杂，包括淡入淡出、溶解和擦除等。目前，国内外研究者提出 了多种不同的镜头边界检测方法。镜头边界检测的基本思想是通过比较视频序列的帧间差 异来寻找镜头边界变化的规律。首先提取视频帧的特征，这些特征必须能够较好地突出镜 头边界与非边界的差异；然后利用这些特征量构造评判准则，并将评判准则结果与事先设 定的阈值相比较，从而判定是否发生镜头变化。镜头内的各帧画面在时间和空间上都是连续的，一个镜头中连续帧之间通常表现 出较高的相似性。如果连续帧之间的非相似性(Dissimilarity)较大，往往是由于镜头转 变而引起的。因此，镜头边界检测算法通常根据帧之间的非相似性来检测镜头的转变，这就 需要寻找效果理想的视频帧特征和评判准则。另外在阈值选取方面，主要存在固定阈值和 自适应阈值两种，固定阈值实现简单，但是无法适应视频类型和内容的变化。^iang H J等 [2]最早提出了经典的双阈值判定方法，有效地解决了单阈值算法难以兼顾切变和渐变检测 的问题。为了消除主观误差，一些自适应阈值方法随之产生，如^un S等 提出根据已逝 时间和已检测镜头边界动态选取阈值的方法；Sze K 1等M提出利用最大熵阈值来确定镜 头边界检测中最优阈值的方法；成勇等[5]提出根据综合图像的颜色特征和空间特征进行 阈值最优化选取的方法等。目前，镜头切变已取得了不错的效果，这是因为切变时镜头之间没有过渡，由一个 镜头瞬间直接转换到另一个镜头，表现出十分突出的非相似性特征；而镜头渐变则发生在 一个时间段内，每帧的特征都不明显，很难根据某个时刻的特征值是否超过阈值进行镜头 渐变的检测。另外，在镜头边界检测中，还存在着闪光、镜头内部的物体运动以及摄像机自身运 动等带来的“噪声”，也给现有的方法带来了干扰。由上可见，如何选取有效的视频特征、评 判准则，以及如何选取自适应阈值是镜头边界检测中的重点和难点。参考文献[1]耿玉亮，须德，冯松鹤.一种快速有效的视频镜头边界检测方法[J].电子学 报，2006，34 (12) :2272-2277.[2] Zhang H J, Kankanhal 1 i A, Smoliar S W. Automatic partitioning offull-motio η video[J]. Multimedia Systems,1993,1(1) 10-28.[3] Youm S, Kim W. Dynamic threshold method for scene change detection[C]//Proceedings of IEEE ICME'03. Baltimore,USA :IEEE Computer Society, 2003 :337-340.
[4] Sze K W, Lam K M, Qiu G. Scene cut detection using the colored patternappearance model[C]//Proceedings of the IEEE ICIP2003. Barcelona, Spain IEEEComputer Society,2003 :1017-1020.[5]成勇，须德.一种自动选取阈值的视频镜头边界检测算法[J].电子学报， 2004，32 (3) :508-511.[6]杜奎然，肖国强，江健民.基于多种视频特征的镜头边界检测算法[J].计算机 工程，2009，35 (11) :243-245.[7]杨淑莹.模式识别与智能计算[M].北京电子工业出版社，2008. 1,26-28.
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种镜头边界检测方 法，采用如下技术方案一种镜头边界检测方法，包括以下步骤Al、首先建立长度为2L的滑动窗口，在图像的HSV空间内提取颜色或亮度直方图 Hi,设直方图H中柄的个数为M，设滑动窗口中前L帧为样本集V1= (Hm)，，...，Ηω)， 后L帧为样本集V2= (H(i+1),H(i+2),...,H(i+L))；计算样本集Vi均值向量!Vmi是各个类的 均值，Ni是…类的样品个数
权利要求
1. 一种镜头边界检测方法，其特征在于，包括以下步骤Al、首先建立长度为2L的滑动窗口，在图像的HSV空间内提取颜色或亮度直方图H，设 直方图H中柄的个数为M，设滑动窗口中前L帧为样本集V1 = (H(i_L), H(i_L+1), . . .，Ηω)，后 L帧为样本集V2 = (H(i+1), H(i+2), . . .，H(i+L))；计算样本集Vi均值向量Hii, Hii是各个类的均 值，Ni是…类的样品个数
全文摘要
本发明公开了一种镜头边界检测方法，包括以下步骤A1、计算样本集V1的类内离散度矩阵S1、样本集V2的类内离散度矩阵S2，计算总类内离散度矩阵Sw＝S1+S2；计算V1、V2类间离散度矩阵SbSb＝(m1-m2)(m1-m2)T；A2、切变检测准则建立及切变检测；A3、渐变检测准则建立及渐变检测。针对以往算法切变检测后需再采用不同特征量、不同评判准则进行渐变检测的缺陷，本发明在渐变检测时不需采用、计算新特征量，也不需采用新的评判准则，只需对切变中的Fisher评判准则稍作改动，便可进行渐变检测，降低了检测难度和复杂度。另外，在镜头切变、渐变检测中，用特征曲线极值法代替了传统的阈值法，避免了阈值法适应性差的缺陷。
文档编号G06T7/00GK102129681SQ20111004705
公开日2011年7月20日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者王芳, 续欣莹, 谢刚, 赵哲峰, 赵文晶, 雷少帅 申请人:太原理工大学