一种用于视频对象快速提取的交互方法

摘要

本发明涉及一种新的视频对象提取的交互方法。该方法提供了一种更加直观和友好的交互方法，用户能够以逐步选取的方式快速准确地提取出视频对象。为了给用户提供快速的响应，本发明加速并改进了基于graph-cut(图割)的优化算法，大大提升了视频交互式选择的性能和效率。本发明可以为视频编辑提供更加实用的对象选择工具，并提高视频编辑处理的效率，让用户有更好的操作体验。

主权项

1.一种用于视频对象快速提取的交互方法，其特征在于包括以下步骤：a.提取视频对象：用视频刷在连续帧上拖动，且视频以一定的速度向前或向后进行播放。当视频刷完成当前帧的绘制将要进入下一帧时，根据在当前帧上留下的前景标记，触发视频对象逐步选取的计算；b.视频对象逐步提取的计算：将选定的视频对象中所有像素点的二值标签X＝{x_p}(0-表示背景，1-表示前景)通过最小化以下的能量方程来完成：E(X)＝∑_pE_d(x_p)+λ∑_p，qE_c(x_p，x_q)                                                            (1)其中E_d是数据项，其含义是衡量像素与前景和背景模型的匹配度；E_c是平滑项，它用来衡量当前像素与同一帧和相邻帧的邻近像素间的颜色差异。其中的像素点q表示p的6邻域，该邻域由像素点p在同一帧的4邻域和相邻帧的2邻域组成；λ是权重项，主要是用来平衡数据项和平滑项在能量方程中的重要性；以上所述的数据项E_d和平滑项E_c分别用式(2)和式(3)计算：$E_d\left(x_p\right)=\left\{\begin{array}{cc}(1-x_p)·K& \forall p\in S\\ x_p·K& \forall p\in S^B\\ x_p·L_p^f+(1-x_p)·L_p^b& \forall p\in U/(S\cup S^B)\end{array}\right.---\left(2\right)$E_c(x_p，x_q)＝|x_p-x_q|·(β·||I_p-I_q||+ε)^-1                                                (3)式中K是一个大于10000的常数；分别表示像素点I_p与前景和背景模型之间的距离；β＝(<||I_p-I_q||>)^-1，<·>表示该结果在所有视频帧上的期望值，||·||表示像素点p和q在RGB颜色空间上的欧氏距离；S(种子区域)表示视频刷在当前帧中留下的标记与未知区域(U)相交的部分；SB表示用户用于扩展背景时的种子区域；L区域是指膨胀后的S区域与已有前景区域(F)相交的部分；当视频刷进入某一帧的未知区域(U)且将要离开该帧时，将会触发视频逐步提取的计算，经上述计算结果将产生新的前景区域(F’)。