IV. Phƣơng phỏp nghiờn cứu
2.2.Phõn đoạn và theo vết cỏc vựng Video
Mặc dự nhiều cụng trỡnh đó thực hiện phõn tớch ảnh thành cỏc vựng với cỏc đặc trƣng giống nhau, ta vẫn thiếu cỏc kỹ thuật phõn đoạn dữ liệu Video với cỏc nguồn Video tổng quỏt, đặc biệt cỏc biờn vựng cần chớnh
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
xỏc. Phõn đoạn đối tƣợng chuyển động dựng trƣờng chuyển động hoặc luồng quang học (optical flow) đó trở thành cỏc trọng tõm chớnh trong nhiều nghiờn cứu. Khi cỏc trƣờng chuyển động thƣờng bị nhiễu trong cỏc cảnh ở thế giới thực, việc phõn đoạn trực tiếp từ chỳng sẽ khụng đỳng và khụng ổn định. Sự ƣớc lƣợng chuyển động và phõn đoạn dựa trờn mụ hỡnh sẽ tốt hơn. Gần đõy, Wang và Anderson đó đƣa ra một phƣơng phỏp gom nhúm dựa trờn biến đổi affine. Cỏc tầng chuyển động đƣợc sinh ra từ trƣờng chuyển động ban đầu bằng cỏc mụ hỡnh ƣớc lƣợng và lọc liờn tục. Thay vỡ dựng luồng quang học, Ayer và Sawhney đƣa ra một phƣơng phỏp ƣớc lƣợng mụ hỡnh chuyển động và hỗ trợ phõn tầng đồng thời. Trong khi, Mayer và Bouthemy đó phỏt triển một thuật toỏn “đuổi bắt” để theo vết một đối tƣợng dựa trờn ƣớc lƣợng nhiều phõn giải mụ hỡnh affine từ trƣờng chuyển động trong đối tƣợng đú. Một cỏch tổng quỏt, Cỏc phƣơng phỏp ở trờn tập trung vào cỏc đối tƣợng chuyển động và khụng theo vết đƣợc cỏc đối tƣợng tĩnh hoặc cỏc đối tƣợng cú chuyển động giỏn đoạn (nhƣ ngƣời băng qua đƣờng). Hơn thế, do giới hạn về độ chớnh xỏc của việc ƣớc lƣợng chuyển động, phõn đoạn chuyển động cú thể đƣa ra cỏc biờn đối tƣợng khụng chớnh xỏc.
Một số phƣơng phỏp cũng đó đƣợc giới thiệu nhằm theo vết cỏc điểm đặc trƣng hay cỏc đoạn đƣờng viền. Cỏc phƣơng phỏp này cho ra cỏc kết quả tốt trong trƣờng hợp cỏc đối tƣợng chuyển động cú chuyển động với cỏc đặc trƣng mạnh và ổn định (theo thời gian) nhƣ gúc và cạnh. Tuy nhiờn, chỳng lại rất nhạy cảm với cỏc đối tƣợng bị mộo mú hay khi ảnh bị nhiễu. Active contour (snake) là một trong cỏc mụ hỡnh co dón đƣờng viền cơ bản bằng cỏch cực tiểu hoỏ năng lƣợng. Do phƣơng phỏp snake đũi hỏi khởi tạo chớnh xỏc và nhạy cảm với cỏc vựng ảnh cú phủ võn ảnh, nhiều cải tiến nhƣ cỏc mụ hỡnh mới, vớ dụ mụ hỡnh MRF, đó đƣợc nghiờn cứu.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Mặc dự với những sự phỏt triển này, phõn đoạn vựng ảnh vẫn cũn là một bài toỏn lớn trong phõn tớch ảnh Video. Một vấn đề tồn tại trong rất nhiều cỏc phƣơng phỏp là kết quả phõn đoạn bị nhạy cảm với ảnh nhiễu và những thay đổi khụng đỏng kể, đặc biệt tại khu vực xung quanh biờn dạng. Khi theo vết vựng ảnh, vấn đề này cú thể gõy ra cỏc phõn đoạn khỏc nhau tại cỏc frame liờn tục. Khi chuỗi Video ngắn, lỗi biờn thƣờng khụng làm ảnh hƣởng nghiờm trọng đến toàn bộ thi hành theo vết. Tuy nhiờn, khi cỏc vựng ảnh cần đƣợc theo vết trong một thời gian dài, lỗi biờn tớch trữ cú thể phỏ hỏng hoàn toàn tiến trỡnh. Nhằm tăng tớnh ổn định của quỏ trỡnh phõn đoạn, sự kết hợp của nhiều đặc trƣng trực quan là một hƣớng tiếp cận hợp lý.
Một vấn đề khỏc là việc ỏnh xạ cỏc vựng giữa cỏc frame liờn tục khi cỏc vựng này đƣợc phõn đoạn độc lập. Vỡ cỏc vựng tƣơng tự thƣờng tồn tại trong cỏc cửa sổ cục bộ nhỏ, cỏc sai số ƣớc lƣợng chuyển động cú thể gõy ra cỏc ỏnh xạ sai. Để giải quyết vấn đề này, một xử lý liờn frame để phõn đoạn một frame một cỏch phự hợp với cỏc kết quả phõn đoạn trƣớc đú là một giải phỏp.
Trong chƣơng này, chỳng tụi sẽ giới thiệu một phƣơng phỏp tự động phõn vựng Video và theo vết dựa trờn sự tổng hợp cỏc đặc trƣng nhƣ màu sắc, chuyển động, ...Vỡ phƣơng phỏp này đồng thời phõn vựng và theo vết nờn thoả món yờu cầu theo vết qua một thời gian dài.