پایدار سازی ویدئو Video Stabilization – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:210
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

پایدار سازی ویدئو Video Stabilization – برق

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

چكيده
مقدمه

فصل اول : آشنائي با مفاهيم و اصول پايدارسازي ويدئو
1-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 2
2-1- روشهاي كلي پايدارسازي ويدئو ………………………………………………………………………………………. 3
3-1- مروري بر تاريخچه و روشهاي ارائه شده در پايدارسازي ويدئو ………………………………………. 4
4-1- اصول كلي پايدارسازي ويدئو …………………………………………………………………………………………… 7
5-1- حركت دوربين در پايدارسازي ويدئو ………………………………………………………………………………. 8
6-1- اختلاف عمق در تصاوير ويدئو …………………………………………………………………………………………. 8
7-1- تخمين بردارهاي حركت …………………………………………………………………………………………………. 9
8-1- مدلسازي حركت بين فريمي …………………………………………………………………………………………. 10
9-1- فيلترينگ حركت و جداسازي حركت هاي ناخواسته از حركت هاي عمدي ……………….. 11
1-10- ارائه يك روش جديد در پايدارسازي ويدئو …………………………………………………………………… 11
منابع و ماخذ ………………………………………………………………………………………………………………………………. 12
فصل دوم : مدلسازي حركت بين فريمي
1-2- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 14
2-2- مدلهاي حركت كلي (جامع) …………………………………………………………………………………………….. 14
3-2- ويژگي اساسي مدل …………………………………………………………………………………………………………… 16
4-2- مدل بر اساس جريان ………………………………………………………………………………………………………… 19
5-2- مدل حركت بين فريمي ……………………………………………………………………………………………………. 21
6-2- مدل حركت افاين ……………………………………………………………………………………………………………… 23
7-2- مدل حركت دو و نيم بعدي ……………………………………………………………………………………………… 25
8-2- پارامتر S …………………………………………………………………………………………………………………………… 28
9-2- اثبات رابطه بين پارامتر Sو ميزان اختلاف عمق در تصاوير ويدئو …………………………………… 29
منابع و ماخذ ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 34

فصل سوم : تخمين بردار حركت بر اساس روش تطبيق بلوكي
3- 1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………. 36
3- 2- تطبيق بلوكي ……………………………………………………………………………………………………………………… 37
3- 3- توابع خطا در تخمين حركت …………………………………………………………………………………………….. 39
3- 4- تخمين حركت با استفاده از روش جستجوي كامل ………………………………………………………….. 40
3- 5- تخمين حركت در پايدار سازي ويدئو ……………………………………………………………………………….. 42
3- 6- الگوريتم هاي تخمين حركت جستجوي سريع ………………………………………………………………… 43
3- 6-1- الگوريتم جستجوي سه مرحله اي ………………………………………………………………………………… 44
شماره صفحه

3- 6-2- الگوريتم جستجوي سه متقاطع (صليبي) …………………………………………………………………….. 45
3- 6-3- الگوريتم جستجوي چهار مرحله اي ……………………………………………………………………………… 46
3- 6-4- الگوريتم جستجوي لگاريتمي ……………………………………………………………………………………….. 47
3- 6-5- الگوريتم جستجوي گراديان كاهشي …………………………………………………………………………….. 48
Conjugate Direction الگوريتم جستجوي -6-6 -3 ……………………………………………………………….. 49
3- 6-7- الگوريتم جستجويOn at a Time ………………………………………………………….ا…………………. 50

منابع و ماخذ ………………………………………………………… 51

فصل چهارم : تخمين بردار حركت بر اساس روش ساختار هرمي
4- 1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 53
4- 2- توليد ساختار هرمي …………………………………………………………………………………………………………… 54
4- 3- پايدار سازي ساختار هرمي ……………………………………………………………………………………………….. 55
4- 4- ساختار پيوند بين هرمي پايدار …………………………………………………………………………………………. 56

منابع و ماخذ …………………………………………………… 59
فصل پنجم : تخمين بردار حركت با استفاده از تصوير صفحه رمزگري بيتي
5- 1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………… 61
5- 2- تجزيه يك تصوير سياه و سفيد بصورت صفحه تك بيتي و صفحه رمزگري بيتي ………….. 62

5- 3- تخمين حركت بر اساس تطبيق كردن صفحه رمزگري شده بيتي ………………………………….. 64
منابع و ماخذ ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 67

فصل ششم : روشهاي عددي براي تخمين پارامترهاي حركت
6- 1- روشهاي عددي براي تخمين پارامترهاي حركت ……………………………………………………………… 69
6- 1-1- مدل دو و نيم بعدي حركت دالي ………………………………………………………………………………….. 69
6- 1-2- مدل دو و نيم بعدي حركت تراكينگ افقي ………………………………………………………………….. 70
6- 1-3- مدل دو و نيم بعدي حركت تراكينگ عمودي ……………………………………………………………… 71
6- 2- يك مثال عددي ……………………………………………………………………………………………………………….. 73

فصل هفتم : روشهاي كاهش و تشخيص خطا در تخمين بردارهاي حركت
7- 1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………… 76
7- 2- دلايل ايجاد خطا در تخمين بردارهاي حركت …………………………………………………………………. 77
7- 3- فاكتورهاي موثر در كاهش خطا ……………………………………………………………………………………….. 80
7- 4- انتخاب مناسب ابعاد بلوك ………………………………………………………………………………………………… 81
7- 5- بيشترين جابجائي بلوكي در هر فريم ……………………………………………………………………………….. 85
7- 6- انتخاب مناسب اندازه پنجره جستجو ……………………………………………………………………………….. 86
7- 7- معيار ها و روشهاي تشخيص خطا ……………………………………………………………………………………. 89
شماره صفحه

7- 7-1- تشخيص خطا بر اساس عامل پراكندگي بردارهاي حركت ………………………………………….. 89
7- 7-1-1- شناسائي مركز تجمع بردارهاي ………………………………………………………………………………… 92
7- 7-1-2- شناسائي مركز تجمع بردارها براساس روش جستجوي كامل …………………………………… 92
7- 7-1-3- شناسائي مركز تجمع بردارها براساس روش بردار ميانه ……………………………………………. 94
7- 7-2- تشخيص خطا بر اساس عامل اختلاف عمق تصاوير …………………………………………………….. 96
7- 7-2-1 يك مثال ……………………………………………………………………………………………………………………… 97
7- 7-3- تركيب روشهاي تشخيص خطا بر اساس عامل پراكنده گي و اختلاف عمق …………….. 100
7- 8- تعيين بيشترين جابجائي بلوكي در هر فريم ………………………………………………………………….. 101
7- 9- بررسي صحت بردارهاي تخمين زده شده ………………………………………………………………………. 103
7- 10- روش مقاوم در تخمين پارامترهاي حركت دوربين ……………………………………………………… 105

فصل هشتم : فيلترينگ و جداسازي حركت هاي ناخواسته از عمدي
8- 1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………. 109
8- 2- فيلترينگ حركت …………………………………………………………………………………………………………….. 109
8- 3- فيلترينگ حركت با استفاده از فيلتر باتروث …………………………………………………………………… 109
8- 3-1- تابع تبديل باتروث ……………………………………………………………………………………………………….. 109
8- 3-2- خواص فيلتر باتروث …………………………………………………………………………………………………….. 110
8- 3-3- اثبات خواص ………………………………………………………………………………………………………………… 111

8- 3-4- طراحي فيلتر پائين گذر باتروث ………………………………………………………………………………….. 112
8- 3-5- بررسي نتايج آزمايشي استفاده از فيلتر باتروث ………………………………………………………….. 113
8- 4- فيلترينگ حركت بر اساس يك قاعده فيزيكي ……………………………………………………………….. 115
8- 4-1- طراحي فيلتر لخت بر اساس مدل ديناميكي ……………………………………………………………… 116
8- 4-2- بررسي نتايج آزمايشي استفاده از فيلتر لخت ……………………………………………………………… 119
8- 5- فيلترينگ حركت با فاز صفر ……………………………………………………………………………………………. 121
8- 5-1- بررسي نتايج آزمايشي استفاده از فيلتر با فاز صفر …………………………………………………….. 122
8- 5-2- نتيجه گيري كلي ……………………………………………………………………………………………………….. 124

منابع و ماخذ ……………………………………………………………….. 127

فصل : نهم نتايج و پيشنهادها
9- 1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………… 129
9- 2- نتايج …………………………………………………………………………………………………………………………………. 129
9- 3- پيشنهادها ………………………………………………………………………………………………………………………… 131
ضميمه
شبيه سازي هاي انجام شده با نرم افزار MATLAB واژه نامه انگليسي- فارسي منابع و ماخذ

چكيده
در اين تز ، يك روش جديد در پايدارسازي مقاوم ديجيتالي سكانسهاي ويدئو ارائه شده اسـت. ايـنروش شامل چهار مرحله اساسي زير مي باشد : 1- تخمين حركـت تـصوير 2- تخمـين پارامترهـايحركت دوربين 3- فيلترينگ حركت و جداسازي حركت هاي ناخواسته لرزش از حركت هاي عمديدوربين 4- جبران حركت هاي ناخواسته در تصوير
در قسمت تخمين حركت از روشي استفاده شده است كه در آن اولا” بردارهاي حركت بـدون خطـاتخمين زده مي شوند و درمقابل خطا كاملا” مقاوم مي باشند ثانيا” در تخمين پارامترهـاي حركـتدوربين براي كاهش خطاي اثر اختلاف عمق در تصوير ، بلوك ها از قسمتهاي از تصوير انتخاب مـيشوند كه دارايي عمق متوسط و نزديك به هم را دارند بنابراين ميتوان در تخمين پارامترهاي حركت دوربين از يك مدل حركت بين فريمي دوبعدي سـاده شـده اسـتفاده نمـود. در قـسمت فيلترينـگحركت از يك نوع فيلتر پائين گذري استفاده شده است كه در آن شيفت فازي آن صفر مي باشد.
با استفاده از اين روش در پايدارسازي تصاوير ويدئو در صورتيكه حركت هاي دوربين شامل حركـتهاي انتقالي و چرخشي تواما” با هم باشند و تصاوير شامل اختلاف عمق قابل توجـه اي نيـز باشـددرست عمل كرده و كارائي لازم در حذف لرزشهاي تصوير را دارد.

كلمات كليدي
پايدارسازي ويدئو تخمين حركت مدل حركت بين فريمي فيلترينگ حركت

مقدمه
در پايدارسازي ويدئو هدف حذف لرزشها ي تصاوير ويدئو مي باشد و براي انجام آن مي بايستي سه مرحله اساسي زير انجام شود كه بترتيب عبارتند از :
1- تخمين پارامترهاي حركت دوربين 2- فيلترينگ حركت و جداسازي حركت هاي ناخواسته لرزش از حركت هاي خواسته عمدي 3- جبرانسازي حركت هاي تصاوير ويدئو.
مرحله تخمين پارامترهاي حركت دوربين يكي از مراحل مهم پايدارسازي ميباشد كه لازم است كاملا” بدون خطا انجام شود.
حركت هاي دوربين ميتواند بر اساس ميزان جابجاي نقاط متناظر بين دو فريم متوالي با استفاده از يك مدل حركت بين فريمي تخمين زده شود. براي تعيين پارامترهاي حركت دوربين در هر فريم لازم است چندين نقطه متناطر بين دو فريم پيدا شود. تعداد نقاط متناظر مورد نياز بستگي به نوع و تعداد مجهولات مدل حركت بين فريمي دارد كه در آن بطور معمول بين 2 تا 3 نقطه متناظر براي حل معادلات آن مورد نياز مي باشد.
با توجه به اينكه پيدا نمودن پيكسل هاي متناظر بين دو فريم متوالي در عمل غير ممكن ميباشد بنابراين مجبور هستيم از بلوك بجاي پيكسل استفاده نمائيم ولي درانتخاب ابعاد بلوك مي بايستي شرطي را رعايت نمائيم كه در آن ابعاد بلوك مجاز هستند تا اندازه اي بزرگ انتخاب شوند كه سرعت و جهت حركت تمام پيكسل هاي آن از يك فريم به فريم بعدي كاملا” يكسان باشند بنابراين با برقراري اين شرط ميتوان حركت بلوك را همانند حركت پيكسل مركز آن دانست.
در پايدارسازي ويدئو يكي از مسائل اساسي و مهم مشكل اختلاف عمق در تصاوير در زمان حركت دوربين مي باشد كه در اين حالت سرعت حركت قسمت هاي از تصوير كه عمق شان كمتر است بيشتر از قسمت هاي از تصوير مي باشد كه عمق شان بيشتر است بنابراين در استفاده كردن از اين نواحي بعنوان نقاط متناظر ميتواند خطا زيادي را در تخمين پارامترهاي حركت دوربين به دنبال داشته باشد.
براي تخمين حركت بلوك ها اگر بخواهيم از روش تطبيق بلوكي به همان صورتيكه در فشرده سازي بكاربرده ميشود استفاده نمائيم ، خطاي نسبتا” زيادي را خواهيم داشت زيرا اساس روش تطبيق بلوكي بر اساس محتويات تصوير بلوك ها مي باشد كه نتايج جستجو آن ميتواند شامل بلوك هاي مشابه هم باشد البته اين موضوع در فشرده سازي اهميت چنداني ندارد ولي در پايدارسازي ويدئو به دليل اينكه هدف از تخمين بلوكها پيدا نمودن نقاط متناظر بين دو فريم متوالي ميباشد بنابراين ما خطا ي خيلي زيادي را خواهيم داشت.
در اين روش ارائه شده اولا” تعداد بلوك هاي كه در هر فريم حركت آنها تخمين زده مي شوند چندين برابر تعداد مورد نياز خواهند بود. ثانيا” با بكار بردن روشهاي، ميزان درصد خطا تخمين حركت بلوك ها به كمترين مقدار كاهش مي يابد. ثالثا” با استفاده از معيارهاي تشخيص خطا ، در هر فريم بردارهاي حركت تخمين زده شده صحيح از بردارها تخمين زده شده غلط تشخيص داده شده و از ميان آنها به تعداد مورد نياز صحيح ترين بردارها براي استفاده در مدل حركت بين فريمي انتخاب مي شوند.
بتابراين در اين روش اولا” بردارهاي حركت تخمين زده شده كه قرار است در مدل حركت بين فريمي استفاده شون د كاملا” صحيح خواهند بود و ثانيا” اين بردارها ي صحيح ميتواند از قسمتهاي از تصوير انتخاب شوند كه دارايي اختلاف عمق كمتري را نسبت به هم دارند بنابراين با استفاده از اين روش در پايدارسازي ويدئو خطاي مربوط به اختلاف عمق را هم نخواهيم داشت.

نتايج
نتايج پايان نامه بطور خلاصه در چند قسمت بصورت زير خلاصه شده است:

1- در اين تز در قسمت تخمين حركت به يك روش جديدي اشاره شده اسـت كـه در آن بـا اتخـاذتدابيري در روش تطبيق بلوكي ميزان خطا در تخمين حركت به نصف كاهش مي يابد و بـر اسـاسمعيارهاي تشخيص خطا بردارهاي تخمين زده شده صـحيح از بردارهـاي تخمـين زده شـده غلـطتشخيص داده مي شوند و صحيح ترين بردارها انتخـاب ميـشوند. بنـابراين در ايـن روش بردارهـايحركت تصوير كاملا” بدون خطا تخمين زده ميشوند و در مقابل خطا مقاوم مي باشند.

2- در روش جديدي پيشنهادي در تخمين حركت در انتخاب بلوك ها جهت تخمين حركت آنهـا ازقسمتهاي از تصوير انتخاب ميشوند كه دارايي عمق متوسط و نزديك بـه هـم مـي باشـند. كـه ايـنموضوع ميتواند در تخمين پارامترهاي حركت دوربين درپايدارسـازي ويـدئو بـسيار اهميـت داشـتهباشد. به دليل اينكه عامل اختلاف عمق در تـصوير در مواقعيكـه دوربـين در حـال حركـت بـا شـدميتواند باعث خطا در تخمين پارامترهاي حركت هاي دوربين شود. و اين موضوع يكي از مهمتـرينمشكلات در پايدارسازي ويدئو مي باشد.
3- با استفاده از روش پيشنهادي در تخمين حركت به دليل اينكه بلوك هاي انتخابي جهت تخمينحركت آنها داراي عمق متوسط و نزديك به هم هستند بنابراين ميتوان بـا يـك مـدل حركـت بـينفريمي دوبعدي ساده تري تمام حركت دوربين را بدست آوريم و نياز به دسته بنـدي حركـت هـايدوربين و استفاده از مدل هاي حركت بين فريمي مختلف مناسب با نوع حركت آنها مانند آنچه كـهدر روشهاي پيشنهاد شده در پايان نامه ذكر شده نداريم.

4- همانطور كه در قسمت فيلترينگ حركت اشاره شد به دليل اينكه سيگنال لرزش اختلاف بين دوسيگنال فيلتر شده و سيگنال اصلي است بنابراين عامل اختلاف فاز در فيلترها ميتوانـد باعـث خطـادر تخمين حركت هاي لرزش دوربين شود. در اين تز در قسمت جداسازي حركـت هـاي ناخواسـتهلرزش از حركت هاي نرم و عمدي دوربـين از فيلترينـگ حركتـي اسـتفاده شـده اسـت كـه در آنمشخصه شيفت فازي آن صفر است به همين دليل خطـاي مربـوط بـه ايـن اخـتلاف فـازي كـه درفيلترهاي پيشنهادي پيشين وجود داشت در اين فيلتر كاملا” صفر خواهد بود.
5- در رو ش پيشنهادي جهت پايدارسـازي ويـدئو بـه دليـل اينكـه درانجـام مراحـل مختلـف آن ازروشهاي استفاده شده است كه دارايي حجم محاسبات كمتري را نسبت به روشهاي پيـشنهاد قبلـيدارد بنابراي ن مدت زمان پردازش براي هر فريم كمتر از يك بيست پنجم ثانيـه اسـت و ايـن امكـانوجود دارد كه بتوان با استفاده از پردازنده هاي موجود در بازار تمام مراحل بصورت بلادرنـگ انجـام شود و قابل پياده سازي و اجرا بصورت بلادرنگ توسط يك سخت افزار باشد.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت