[发明专利]用于获取图像序列数据的信息组分提取

说明书

技术领域

本发明涉及信息组分提取，特别涉及一种用于获取图像序列数据的提取信息组分的方法和一种记录所述方法的记录介质。

背景技术

随着诸如数码相机和可携式摄像机的成像设备的普及，产生了数量快速增长的多媒体数据，例如数字图像和视频数据。因此，对所产生的多媒体数据的管理和获取也日益复杂。

为了克服这一难点，正在广泛地研究通过多媒体数据的内容而不是生成数据的人所记录的注释来获取多媒体数据的方法。

在这些方法中，基于内容的多媒体数据获取方法从多媒体数据中提取形状、颜色、结构和运动信息，记录它们的特性，并且根据所记录的特性来确定多个多媒体数据间的相似性，以获取具有相同特性的多媒体数据。

如上所述，随着获取多媒体数据的需求的增加，国际标准化组织和国际电工委员会的联合技术委员会1(ISO/IEC JTC1)正在制定一个标准，该标准用于与MPEG-7有关的基于内容的多媒体数据获取技术。

目前，使用形状、颜色、结构和运动来描述多媒体数据的特性。

同时，运动信息对视频数据的获取非常重要。描述物体运动特性的运动描述符用构成视频数据的序列来表示，在提取运动描述符后，所述视频数据获取方法通过测量用户输入的查询视频数据和存储在数据库中的视频数据的运动描述符之间的相似性，来获取相似的视频数据。此时，所述运动描述符包括描述照相机的运动的照相机运动、描述物体路线的运动轨迹、描述整个图像运动的参数运动和定量表示图像运动活度的运动活度。其中，采用运动描述符的视频获取方法的效率取决于运动描述符对视频数据特性的描述的优劣。

即，在视频数据中，物体的运动和运动信息对于确定视频内容具有重要作用。例如，对于确定游泳比赛中跳水场景的内容、花样滑冰中旋转场景的内容和体操比赛中翻腾场景的内容，运动员的运动和运动信息是最重要的部分。

但是，如果使用传统的MPEG-7运动描述符，虽然可以表示物体的整体运动信息，却不可能分析和表示细节运动的内容。例如，行走的人和行走的动物是两个不同的内容，但是，如果仅使用运动描述符则无法对其进行区分。在使用运动轨迹的情况下，因为只表示移动物体的轨迹，因此无法对物体类型及其运动进行区分。在使用参数运动的情况下，则无法表示出诸如人体运动的非刚性变形。

在为了解决前述问题而提出的获取视频数据的传统方法中，使用了形状变化描述符，允许用户通过识别图像序列来获取所希望得到的图像序列，即使在所述图像序列数据中只是物体的一部分产生了运动，或者在少量帧中物体的局部形状频繁地发生变化。

为了准确区分物体的运动，例如举起手、放下手、坐下和起立，需要运动的连续信息。但是，传统视频数据获取方法的形状变化描述符不使用运动的连续信息，因此不能精确地区分每个运动。

发明内容

技术问题

为了解决前述问题，本发明旨在提供一种提取信息组分的方法和记录所述方法的记录介质，用于通过捕获将物体运动表示为连续图像帧(即图像序列)的视频数据以及从每个图像序列中提取信息组分，获取能够区分视频数据之间相似性的图像序列数据。此处，用于获取图像序列数据的信息组分包括形状序列和形状序列描述符，其将物体的运动识别为物体随时间的形状变化信息。

同时，本发明旨在提供一种用于获取图像序列数据的提取信息组分的方法和记录所述方法的记录介质，能够通过利用物体的运动变化以及物体的运动序列来区分各个运动，改进视频数据获取的效率。

技术方案

为了实现上述目标，本发明的一个方面提供了一种提取形状序列描述符的方法，该方法用于对图像序列进行基于内容的获取，所述图像序列用多个帧来表示物体的运动。所述方法包括下述步骤：将包括在图像序列中的图像帧转换为n(自然数)个只包括与背景相分离的物体的帧；利用所述物体提取与所述n个帧相对应的n个形状描述符；通过按照时间顺序排列所述n个形状描述符，生成形状序列；通过沿时间轴对所述形状序列进行频率变换，获得具有频率信息的变换系数；和，利用所述变换系数中低频区域的系数，提取形状序列描述符。本方面还提供了一种能够实现所述方法的系统、装置和记录介质。

为了生成所述形状序列，本方法之前包括沿时间轴归一化所述n个形状描述符的步骤。