簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 官英欽
Ying Cin Guan
論文名稱: 嵌入式玩具相機之影像處理技術研究
The Research of Image Processing Technique in the Embedded System of Toy Cameras
指導教授: 吳忠霖
John-ling Wu
口試委員: 莊華益
Hua-yi Chuang
薛文証
Wen-jeng Hsueh
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 123
中文關鍵詞: 影像處理背景差分法陰影偵測動態偵測
外文關鍵詞: image processing, background subtraction, shadow detection, motion detection
相關次數: 點閱:261下載:1
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本論文將前景物影像分離技術與動態影像偵測技術實現於嵌入式數位玩具相機當中。利用前景物影像分離技術,使本系統可以完成靜態影像去背與動態影像去背。實現的方法,首先拍攝一張單純背景為參考背景,接著拍攝一張主體物體進入單純背景中,利用背景差分法、洪水填滿法、陰影偵測法、膨脹法、收縮法,可以有效的分離出我們所要的主體物體。至於利用動態影像偵測技術,可以快速知道相機的移動方向。實現的方法,操作者手持相機移動,使相機畫面產生變化,利用快速搜尋運動估測演算法比對連續畫面的影像資訊,能夠快速又準確的判斷相機畫面的移動方位與移動距離,使其可實際運用於數位玩具相機中的buddyland遊戲。


    In this thesis, background subtraction technique and motion detection technique in the embedded system of digital toy camera have been used. Background subtraction technique was used to complete static object separation and motion object separation in the embedded system. In reality, a background picture was taken, followed by a picture of a body which was imposed into the background. With the use of background subtraction method, such as flood fill method, shadow detection method, dilation method, and erosion method, this can efficiently separate the body from the pure background of the picture. Besides, motion detection technique was used to quickly determine the orientation of the camera. In reality, the camera was moved by the operator so that the images taken vary. The orientation of the camera and move distance can be quickly and accurately determined by the use of fast research motion estimation algorithm in comparison to the continuous images. As a result, theses methods can be put into practice in the buddyland game of digital toy camera.

    摘要 I Abstract II 致 謝 III 目錄 IV 圖目錄 VII 表目錄 XIV 第1章 緒論 1 1.1 研究動機和目的 1 1.2 相關文獻探討 2 1.2.1物件偵測方法文獻探討 2 1.2.2運動估測文獻探討 4 1.3 論文架構 6 第2章 前景物影像分離技術 7 2.1 色彩空間 (Color Space) 7 2.2 數位影像處理 11 2.2.1背景差分法 (Background Subtraction) 11 2.2.2洪水填滿法 (Flood-Fill) 12 2.2.3陰影偵測法 (Shadow Detection) 15 2.2.4膨脹、侵蝕法 (Dilation、Erosion) 16 2.2.5亮度調整法 17 2.3 去背影像實驗步驟及取圖 18 2.3.1靜態影像去背-實驗一 18 2.3.2靜態影像去背-實驗二 21 2.3.3靜態影像去背-實驗三 24 2.3.4動態影像去背-實驗四 27 2.3.5實驗結果 33 第3章 玩具相機運動估測法 34 3.1 全區域搜尋運動估測法 37 3.2 改良全區域搜尋運動估測法 39 3.3 快速搜尋運動估測法 41 3.3.1三步搜尋運動估測法 41 3.3.2改良三步搜尋運動估測法 44 3.3.3鑽石搜尋運動估測法 46 3.3.4六角形搜尋運動估測法 50 3.4 玩具相機運動估測實驗步驟與結果 54 3.4.1玩具相機運動估測-實驗一 55 3.4.2玩具相機運動估測-實驗二 64 第4章 玩具相機系統架構 77 4.1 系統硬體架構 77 4.1.1硬體設備 77 4.1.2 ARM9微處理器 80 4.2 系統軟體架構 87 4.2.1快速照相功能 88 4.2.2去背影像功能 89 4.2.3圖檔資料庫功能 91 4.2.4簡訊編輯與傳輸功能 93 4.2.5數位影像編輯功能 94 4.2.6遊戲功能 96 4.3 系統軟體開發環境 101 4.3.1繪圖編輯器 101 4.3.2程式編輯器 103 第5章 玩具相機系統實驗與結果 104 第6章 結論與未來展望 119 6.1 實驗結論 119 6.2 未來展望 120 參考文獻 122

    [1] Durucan, E., Ebrahimi, T., “Change Detection and Background Extraction by
    Linear Algebra” , Proc. of the IEEE, vol. 89, No. 10, pp. 1368-1381,
    October (2001)
    [2] Kim, C., Hwang, J. N., “Fast and automatic video object segmentation and
    tracking for content-based applications” , IEEE Trans. on Circuits and
    Systems for Video Technology, vol. 12, No. 2, pp. 122-129, February (2002)
    [3] Ziliani, F., Cavallaro, A., “Image Analysis for Video Surveillance Based
    on Spatial Regularization of a Statistical Model-Based Change
    Detection” , Proc. Int. Conf. on Image Analysis and Processing, pp. 1108–
    1111, Sept (1999)
    [4] Prati, A., Mikic, I., Trivedi, M. M., Cucchiara, R., “Detecting Moving
    Shadows: Algorithms and Evaluation” , IEEE Transactions on Pattern
    Analysis and Machine intelligence, vol. 25, no. 7, July (2003)
    [5] Seki, M., Wada, T., Fujiwara, H., Sumi, K., “Background Subtraction based
    on Cooccurrence of Image Variations” , IEEE Conf. on Computer Vision and
    Pattern Recognition, vol. 2, pp. 65-72. June (2003)
    [6] Jung, Y. K., Lee, K. W., Ho, Y. S., “Content-based event retrieval using
    semantic scene interpretation for automated traffic surveillance” , IEEE
    Trans. on Intelligent Transportation Systems, vol. 2, No. 3, pp.151-163.
    September (2001)
    [7] Netravali, A. N., Robbins, J. D., “Motion Compensated Television Coding:
    Part I” , The Bell System Technical Journal, vol. 58, No. 3, pp. 631-670,
    March (1979)
    [8] Bhaskaran, V., Konstantinides, K., Image and Video Compression Standards
    Algorithms and Architectures, Kluwer Academic Publishers (1995)
    [9] Koga, T., Iinuma, K., Hirano, A., Iijima, Y., Ishiguro, T., “Motion-
    Compensated interframe coding for video conference” , Nippon Electric Co.
    Ltd., Kawasaki, Japan (1981)
    [10] Jain, J. R., “Displacement measurement and its application in interframe
    image coding” , IEEE Trans Commun., vol. COM-299, no. 12, pp. 1799-1808,
    Dec. (1981)
    [11] Li, R., Zeng, B., Liou, M. L., “A new three-step search algorithm for
    block motion estimation” , IEEE Transactions on Circuits and Systems for
    Video Technology, vol. 4, No. 4, pp. 438-422, Aug (1994)
    [12] Po, L. M., Ma, W. C., “A novel four-step search algorithm for fast block
    motion estimation” , IEEE Transactions on Circuit and Systems for Video
    Technology, vol. 6, no. 3, pp. 313-317 (1996)
    [13] Zhu, S., Ma, K. -K., “A New Diamond Search Algorithm for Fast Block-
    matching Motion Estimation” , IEEE Transactions on Image Processing.,
    vol. 9, pp. 287-290 Feb (2000)
    [14] Zhu, C., Lin, X., Chau, L. -P., “Hexagon-based Search Pattern for Fast
    Block Motion Estimation” , IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol.,
    vol. 12, pp. 349-355, May (2002)
    [15] 張仁鴻,「智慧型監視系統之物體偵測與交通影片之車輛偵測與索引」,碩士論文,
    國立雲林科技大學/電機工程系碩士班,雲林 (2004)。
    [16] Wikipedia, Flood-Fill,http://en.wikipedia.org/wiki/Flood_fill
    [17] 井上誠喜,C語言數位影像處理,全華科技,臺北 (2005)。
    [18] 亮度調整法,http://www.mis.med.akita-u.ac.jp/~kata/image/monogamma.html
    [19] kumar, P., Sengupta, K., Lee, A., “Comparative Study of Different Color
    Spaces for foreground and Shadow Detection for Traffic Monitoring
    System” , IEEE conf.on Intelligent Transportation Systems, September
    (2002)
    [20] 邱舶軒,「使用去均值影像之物件分割方法」,碩士論文,私立南華大學/資訊管理
    學系,嘉義 (2007)。
    [21] 駱易辰,「HSV色彩空間前景物體抽取及其於人體動作辨識系統應用」,碩士論文,
    國立交通大學/電機與控制工程研究所,新竹 (2007)。
    [22] 張簡大,「監視視訊中有關物件分離與追蹤技術」,碩士論文,私立義守大學/資訊
    工程研究所,高雄 (2005)。
    [23] 鐘國亮,影像處理與電腦視覺,臺灣東華,臺北 (2006)。
    [24] 繆紹鋼,數位影像處理,台灣培生教育出版,臺北 (2003)。
    [25] 景雅新,「光流技術在移動物體影像追尋上之應用」,碩士論文,國立中山大學/機
    械與機電工程學系,高雄 (2003)。
    [26] 葉鈞豪,「以目前區塊邊緣搜尋最佳預估區塊之運動估測」,碩士論文,私立義守大
    學/資訊管理研究所,高雄 (2008)。
    [27] 葉則汎,「應用於H.264之高效率次像素運動估測演算法,碩士論文」,私立義守大
    學/電子工程學系,高雄 (2008)。

    無法下載圖示 全文公開日期 2014/07/24 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
    QR CODE