[发明专利]复杂背景环境下的前景目标的提取方法和装置有效

专利信息
申请号: 201010573071.2 申请日: 2010-12-03
公开(公告)号: CN102486827A 公开(公告)日: 2012-06-06
发明(设计)人: 傅力;张震玮;廖凯;瞿中 申请(专利权)人: 中兴通讯股份有限公司
主分类号: G06K9/46 分类号: G06K9/46;H04N7/18
代理公司: 北京康信知识产权代理有限责任公司 11240 代理人: 余刚;吴孟秋
地址: 518057 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 复杂 背景 环境 前景 目标 提取 方法 装置
【说明书】:

技术领域

发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种复杂背景环境下的前景目标的提取方法和装置。

背景技术

蓝幕技术又叫做色度键技术,简单地说,他是通过在同一色彩的背景上拍摄物体,通过背景色彩特殊的色调信息加以区分前景和背景,从而达到自动去除背景保留前景的目的。广泛用于广播电视的动态背景合成以及电影和摄影创作中。蓝幕技术不一定非要使用蓝色幕布作为背景,原则上,只要选择前景拍摄对象不具有的颜色作为背景就可以了。正确使用的蓝幕技术,除了可以正确抠取出前景外,还可以抠取出前景中半透明区域和阴影区域。

蓝幕技术应用时,拍摄过程中必须选择合适的背景颜色。避免拍摄物体含有背景幕布的颜色,是成功的关键。对于常见的人像拍摄来说,因为人的皮肤介于红色和黄色之间,所以,采用红色、橙色、黄色幕布拍摄无法达到自动抠图的作用,一股采用蓝色、绿色和青色幕布,具体根据拍摄对象的颜色来决定。拍摄的道具同样需要有此讲究。如果拍摄对象含有背景颜色,那么抠图出来拍摄对象上就会变得透明,半透明。如果实在无法避免的时候,可以用后期修补的办法加以弥补。

如今的移动通讯已经进入3G时代,相应地,虽然手机的视讯功能早已实现,但有时视讯过程中单一的背景却无法满足运营商和客户的要求,不能实现复杂背景替换,不能满足客户需求。

目前现有技术提供一种算法、模型和分割方法:

1.随机森林算法

在机器学习中,随机森林是一个包含多个决策树的分类器,并且其输出的类别是由个别树输出的类别的众数(指一组数据中出现次数最多的变数值,即Mode)而定。Leo Breiman和Adele Cutler提出随机森林的算法。这个术语是1995年由贝尔实验室的Tin Kam Ho所提出的随机决策森林而来的。

随机森林通过在每个节点处随机选择特征进行分支,最小化了各个分类树之间的相关性,提高了分类精确性。因为每棵树的生长很快,所以随机森林的分类速度很快,并且很容易实现并行化。与通常所用的混合模型和无监督K-均值聚类相比,随机森林的实现简单,速度快,并且达到了很高的精度,是一种有应用前景的多通道图像分割方法。

根据下列算法而建造每棵树:

1)用N来表示训练例子的个数,M表示变量的数目。

2)已知数m,被用来决定当在一个节点上做决定时,会使用到多少个变量。m应小于M。

3)从N个训练案例中以可重复取样的方式,取样N次,形成一组训练集。并使用这棵树来对剩余预测其类别,并评估其误差。

4)对于每一个节点,随机选择m个基于此点上的变量。根据这m个变量,计算其最佳的分割方式。

5)每棵树都会完整成长而不会剪枝。

随机森林的优点有:

1)对于很多种资料,它可以产生高准确度的分类器。

2)它可以处理大量的输入变量。

3)它可以在决定类别时,评估变量的重要性。

3)在建造森林时,它可以在内部对于一股化后的误差产生无偏差的估计。

4)它包含一个好方法可以估计遗失的资料,并且,如果有很大一部分的资料遗失,仍可以维持准确度。

5)它提供一个实验方法,可以去检测变量之间的相互作用。

6)对于不平衡的分类资料集来说,它可以平衡误差。

7)它计算各例中的亲近度,对于数据挖掘、侦测偏离者和将资料视觉化非常有用。

8)综上,它可被延伸应用在未标记的资料上,这类资料通常是使用无监督式聚类。也可侦测偏离者和观看资料。

9)学习过程是快速的。

2.条件随机场模型

条件随机场(conditional random field,简称CRF),是一种鉴别式机率模型,是随机场的一种,常用于标注或分析序列资料,如自然语言文字或是生物序列。

CRF是一种判别式图模型,因为其强大的表达能力和出色的性能,得到了广泛的应用。从最通用角度来看,CRF本质上是给定了观察值集合的马尔可夫随机场。在这里,我们直接从最通用的角度来认识和理解CRF,最后可以看到,线性CRF和所谓的高阶CRF,都是某种特定结构的CRF。

1)随机场

简单地讲,随机场可以看成是一组随机变量的集合(这组随机变量对应同一个样本空间)。当然,这些随机变量之间可能有依赖关系,一股来说,也只有当这些变量之间有依赖关系的时候,我们将其单独拿出来看成一个随机场才有实际意义。

2)马尔科夫随机场(MRF)

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