基于内容的视频检索系统研究与设计.pdf

西安电子科技大学
硕士学位论文
基于内容的视频检索系统研究与设计
姓名:寿航军
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:刘志镜
20070101
摘要基于内容的视频检索系统是将视频结构化并依赖视频数据中的视觉特征以及时空特征进行相似度衡量的系统。其融合了数据库、人工智能、机器学习、统计学等多个领域的理论和技术,是当前计算机视觉、视频数据库与数据挖掘等领域研究的热点之一。本文首先讨论了目前国内外基于内容视频检索领域的研究现状和发展趋势;然后对基于内容的视频检索的关键技术和方法进行了研究,并着重研究了自动门限检测算法及改进;接着论述了基于内容的视频段检索的基本概念,并对视频检索的形式和视频的相似性度量进行了研究,给出了一种视频检索性能评价的标准;最后设计了一个通用的基于内容的视频检索系统框架,并实现了一个实验系统,从实验结果看,该系统具有较好的视频检索效率和准确率。关键词:视频检索镜头检测关键帧提取视频数据模型场景提取
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导师签名⋯恢疲登叁塾翌日期型乒主专本人签名:丢氟呈日期娉蟆A苎日期建睿豪迹喝齔关于论文使用授权的说明创新萆本学位论文属于保密在——年解密后适用本授权书。本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果:也不包含为获得西安电子科技大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作过的同志对本研究所做的任何贡献已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文:学校可以公布论文的全本人签名:部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。C艿穆畚在解密后遵守此规定
,随着多媒体技术的发展,多媒体数据呈现出爆炸性地增长,包括视频、音频、图像的多媒体信息大量涌现。而在各种多媒体素材括文本、图形、图像、音频、视频和动画校悠敌畔⒁云渲惫坌浴⑸院图大的亲合力倍受人们的青睐。尤其是近年来,随着计算机技术、网络技术、通信技术、信息编解码技术及大规模集成电路技术的飞速发展,数字视频的存储和传输技术都取得了重大的进展,因而如何对这些海量信息进行组织、建库以达到快速、有效的检索成为当今人们需要迫切解决的问题。传统的多媒体检索技术大多能够很完善的进行基于文本的检索,但这种方法非常适用于结构化的文本和数值纪录信息的检索,将其应用于当前海量多媒体信息检索,会有很多困难。因为多媒体信息同文本数值有着本质的区别:嗝教逍畔⒕哂蟹墙峁够奶匦浴过去的信息是以离散形式存储在关系数据库或者网络上,并以结构化查询语言或者超链接查询检索。而多媒体信息具有较强的非结构化特性,它都以流的形式存在热缡悠盗鳌⒁羝盗,很难简单的用几个关键词来表征。在传统的数据库中,每个记录所包含的语义信息是确定而有限的,而多媒体信息中同样的内容在不同的应用中具有不同的解释,即具有多义性的特点,把这种解释都用关键词来表示是不可能的。在这种情况下,建立在媒体信息基础上的基于内容的检索就应运而生了。所谓基于内容的多媒体检索就是根据媒体和媒体对象的内容以及上下文关联在大规模多媒体数据中进行检索。本文主要是针对基于内容的视频检索系统进行研究与实现。基于内容的视频检索融合了数据库、人工智能、机器学习、统计学等多个领域的理论和技术。基于内容的视频检索综合利用了数据库和计算机视觉研究领域中各方面的技术,是当前计算机视觉、视频数据库与数据挖掘等领域研究的热点之一。关于基于内容的视频分析与检索,前人已经取得了很多研究成果。目前,国外嗝教逍畔⒕哂心谌莸亩嘁逍浴狟
且獯罄鸓瑚。大学开发的视频数据库查询系统,该系统通过镜头提已研发出多个基于内容的视频检索系统,主要有:系统【浚怯蒊公司推出的第一个商用的基于内容的图像查询系统,也是“基于内容”检索系统的典型代表。该系统支持示例图像查询和用户草图查询,抽取颜色、纹理、形状特征、镜头和目标运动等信息,,进而结合关键字对大型图像和视频数据库进行查询。搜索引擎运行在和Ⅸ下。取器把视频数据分割成镜头,从每个镜头中选取一些具有代表性的帧,根据颜色和纹理描述这些代表帧,然后计算与这些短序列相