基于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)三維軌跡重建的視頻序列同步算法
本文選題:視頻同步 切入點(diǎn):獨(dú)立運(yùn)動(dòng)相機(jī) 出處:《自動(dòng)化學(xué)報(bào)》2017年10期 論文類型:期刊論文
【摘要】:提出一種利用運(yùn)動(dòng)目標(biāo)三維軌跡重建的視頻時(shí)域同步算法.待同步的視頻序列由不同相機(jī)在同一場(chǎng)景中同時(shí)拍攝得到,對(duì)場(chǎng)景及相機(jī)運(yùn)動(dòng)不做限制性約束.假設(shè)每幀圖像的相機(jī)投影矩陣已知,首先基于離散余弦變換基重建運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的三維軌跡.然后提出一種基于軌跡基系數(shù)矩陣的秩約束,用于衡量不同序列子段間的空間時(shí)間對(duì)準(zhǔn)程度.最后構(gòu)建代價(jià)矩陣,并利用基于圖的方法實(shí)現(xiàn)視頻間的非線性時(shí)域同步.我們不依賴已知的點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系,不同視頻中的跟蹤點(diǎn)甚至可以對(duì)應(yīng)不同的三維點(diǎn),只要它們之間滿足以下假設(shè):觀測(cè)序列中跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三維點(diǎn),其空間位置可以用參考序列中所有跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三維點(diǎn)集的子集的線性組合描述,且該線性關(guān)系維持不變.與多數(shù)現(xiàn)有方法要求特征點(diǎn)跟蹤持續(xù)整個(gè)圖像序列不同,本文方法可以利用長(zhǎng)短不一的圖像點(diǎn)軌跡.本文在仿真數(shù)據(jù)和真實(shí)數(shù)據(jù)集上驗(yàn)證了提出方法的魯棒性和性能.
[Abstract]:A video synchronization algorithm based on 3D trajectory reconstruction of moving objects is proposed. The video sequences to be synchronized are captured simultaneously by different cameras in the same scene. On the assumption that the camera projection matrix of each frame image is known, the 3D trajectory of moving object is reconstructed based on discrete cosine transform basis, and then a rank constraint based on locus basis coefficient matrix is proposed. It is used to measure the degree of spatial and temporal alignment between subsegments of different sequences. Finally, a cost matrix is constructed, and a graph-based method is used to realize nonlinear time domain synchronization between videos. We do not rely on the known point correspondence. Tracking points in different videos can even correspond to different 3D points, provided they meet the following assumptions: the 3D points corresponding to the tracking points in the observation sequence, Its spatial position can be described by a linear combination of a subset of the set of 3D points corresponding to all tracking points in the reference sequence, and the linear relationship remains unchanged, which is different from most existing methods which require the feature point tracking to persist throughout the image sequence. In this paper, the proposed method can be used to make use of image point trajectories of different lengths. The robustness and performance of the proposed method are verified on the simulation data and real data sets.
【作者單位】: 西北工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院;賓夕法尼亞大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(61531014)資助~~
【分類號(hào)】:TP391.41
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,本文編號(hào):1641046
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