基于多特征融合的视频镜头边界检测算法

其 中 Ｒ、 Ｇ、 Ｂ分别 为 Ｒ Ｇ Ｂ颜 色模 型 中红 、 绿、 蓝 ３分量 的值 。
１ ． １ ． ２ 颜色 特征 表示
界 检 测算 法 ， 采 用 颜 色 直 方 图 和 多 特 征 融 合 的思 想 进 行 特 征 提 取 ， 较 好 地 避 免 了采 用 单 一
特征所造成 的漏检 或误 检 ； 采 用 全 局 阈 值 与 局
性 和 不 通 用 性 。实 验 结 果 表 明 ， 该 算 法 能 有 效 地 实 现镜 头 边 界 检 测 ， 具 有 较 好 的 鲁 棒 性 和 较 高 的查 全 率 （ ｒ ｅ ｃ ａ ｌ １ ） 及 查 准率 （ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ） 。
的， 视 网膜 在采 样 时 ， 对 中央 区域分 辨率较 高 而对
一
１ 视频物理特征的提取
１ ． １ 颜色 特征 提取 １ ． １ ． １ Ｙ Ｕ Ｖ颜色 空 间
个镜头通 过视 频过 渡帧 转换 到另 一个 镜头 ，
其 中渐 变 类 型 包 含 淡 化 ¨ Ｊ 、 溶 解 和 扫 换 等 。针
对 这 两 种 类 型 的镜 头 转 换 ， 国 内 外 学 者 提 出 了
周 围区域 的分 辨 率 较 低 。 因此 ， 可 通过 加 强 图像 中心 区域 特征 的处 理 来 适 应 人 的视 觉 特 性 ， 从 而 提高 视频 图像检 索 的准确 性 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ２— ２ ７ ．
作者简介 ： 金凯 （ １ ９ ８ ６一）， 男， 湖北洪湖人 ， 武汉＿ 丁业学院数学与计算机学院硕士研究生 ． 基金项 目： 湖北省 自然科学基金资助项 目（ ２ ０ ０ ９ Ｃ ｈ ｂ ０ ０ ８ ， ２ ０ １ ０ Ｃ Ｄ Ｂ ０ ６ ６ ０ ３ ） ； 湖北省教育厅重点科 研基金 资助项 目（ Ｄ ２ ０ １ ０ １ ７ ０ ３ ）
摘
要： 为了建立一种通用 、 鲁棒 的镜 头边界 检测算 法 ， 根 据镜 头转换 的特性和 多种视 频特征 融合 的思
想， 选取 了 Ｙ Ｕ Ｖ直方 图特征 、 纹理特征和边缘特征进行 特征融合并计 算帧 间差 值 ， 采用 全局 阈值 与 自适应 阈 值相结合 的方法 ， 对 镜头边界检测加 以控制 ， 提高 阀值选取 的准确性 。实验结果表 明， 该 算法能够有效地实现 视频镜 头边界检测 ， 并对闪光 、 字幕有着较强 的鲁棒性 。 关 键词 ： 镜头边 界检测 ； 直方 图 ； 特征融合 ； 阈值选取 ； 鲁棒性
提 出 了基 于 运 动 矢 量 的检 测 方 法 ， 对 各 类 视 频
指定像 素 的颜 色 。选 用
颜 色空 间 的 主要 原
因是亮 度信 号 ｙ和色度 信 号 、 是 分离 的 ， 单 独 处理 可减少 镜 头 检 测 的计 算 量 。此 外 ， 同一 场 景 内不 同帧 图像 的色 度 基本 一 致 且 单 一 ， 即使 是镜 头 边 界 的相 邻 两 帧 ， 其色度也不会有太大变化。
因此 ， 可将 ｙ分量 的 变化 作 为判 断颜 色 特 征 差 异 的主要依 据 。
Ｙ＝０ ． ３ ０ Ｒ ＋０ ． ５ ９ Ｇ＋０ 。 ｌ １ Ｂ （ １ ）
有较高 的检测率 ， 但 对 包 含 物 体 剧 烈 运 动 或 运
动 较 复 杂 的 视频 存 在 检 测 能 力 不 足 的 问题 。 由 此可见 ， 采用 单 一 特 征 进 行 视 频 镜 头 检 测 ， 易 出 现检测 能力 不 足 的问题 ， 造 成 漏 检 或 误 检 。 因 此， 笔 者提 出 了 一 种 基 于 多 特 征 融 合 的 镜 头 边
ຫໍສະໝຸດ Baidu
通过亮 度／ 色 差来 描述 颜 色 空 间 ， 其中： ｙ为亮 度 ， 即灰 度值 ； Ｕ为饱 和度 ； Ｖ为 色 度 ， 用 于
多 种 不 同 的检 测 方 法 ， 其 中颜色直方 图法 、 边 缘 特征 和运 动 特 征 检 测 法 等 都 取 得 了一 定 成 效 ， 但 也 有 明 显 的不 足 之 处 。 文 献 ［ ２］ 提 出 了 基 于 颜 色直 方 图 的 检 测 方 法 ， 能 有 效 地 检 测 出 突 变 类型， 但不能很 好地 检测 出渐变类 型 ； 文献 ［ ３］
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ３ ７ １ Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ２ ０ ９ ５— ３ ８ ５ ２ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ １ ２
镜 头 边 界 有 突 变 和渐 变 两 种类 型 ， 突 变是 指
从 一个 镜 头 直 接 切 换 到 另 一 个 镜 头 ， 渐 变 是 指
文章编号 ： ２ ０ ９ ５— ３ ８ ５ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５—０ ６ ７ ３一 Ｏ ５
文献标志码 ： Ａ
基 于 多特 征 融 合 的视 频 镜 头 边界 检 测 算 法
金 凯 ， 丰 洪 才 ， 张 赤 ， 杨 亭
（ １ ． 武汉工业学 院 数学与计算机学院 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ２ ３； ２ ． 武汉工业学院 网络中心 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ２ ３ ）
非均 匀分 块加 权直方 图法 能有 效地 抑制 视频 顶部 或底 部插 入 字幕 时对 镜 头 检 测造 成 的影 响 。 此外 ， 由于 人 眼对 图像 的识 别 是 非 均 匀 、 非 线 性
部 自适 应 阈 值 相 结 合 的方 法 ， 提 高 了 阈值 选 取的准确性 ， 避 免 了人 工 制 定 阈 值 带 来 的 随 意
第３ ５ 卷 第５ 期
２ ０ １ ３年 １ Ｏ月
武 汉理工大学 学报 （ 信息 与管理工程版 ）
Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ Ａ Ｌ Ｏ Ｆ ＷＵ Ｔ （ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ ＭＡ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ＆ ＭＡ Ｎ Ａ Ｇ Ｅ ＭＥ Ｎ Ｔ Ｅ Ｎ Ｇ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｒ Ｉ Ｎ Ｇ）
Ｖｏ ｌ ＿ ３ ５ Ｎｏ ． ５ ０ｃ ｔ ． ２ ０１ ３