科技视界
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Vision
Science &Technology Vision 科技视界作者简介：徐小云(1980,12—)，女，河南焦作人，硕士，河南工业和信息化职业学院，讲师，研究方向为计算机应用。
袁其帅(1979,6—)，男，河南省民权县人，硕士，河南工业和信息化职业学院，讲师，研究方向为计算机应用。
0引言关键帧是视频的镜头表示帧。基于关键帧的特征检索是基于内容视频检索的重要一部分。虽然人们更倾向于使用语义特征进行视频查询，但由于语义特征很难做到自动提取，所以通常视频检索所采用的是较低层的关键帧的视觉特征，包括颜特征、纹理特征、形状特征等静态特征，也包括反映镜头一定语义内容的运动特征等。1视频特征描述的要求基于内容的视频检索实际上就是基于特征的检索。因此是视频
检索的基础，也是难点所在。良好的特征应具有以下特点:1)可区别性：对于不同的图像来说，其特征值应具有明显的差异，便于比较;2)可靠性：对相似图像的特征值应比较相近，查询的结果是按特征值相似程度排列的图像集合;3)独立性：所用的各个特征之间应彼此不相关;4)特征维度低：检索复杂度随着特征数量和特征维数会迅速增长，不利于检索。2静态特征提取2.1提取颜特征彩是物体表面的一种视觉特性，是人类视觉的重要组成部分。每种物体都有其特有的彩特征，同一类物体往往有着相似的彩特征。因此可以根据彩特征来区分物体。而且颜特征非常稳定，对于旋转、平移、尺度变化，甚至各种形变都不敏感，表现出相当强的鲁棒性。颜内容一般包含两个方面，一个对应于全局颜分布，一个对应于局部颜信息。按照全局颜分布来索引图像可以通过计算每种颜的象素的个数并构造颜灰度直方图来实现，这对检索具有相似的总体颜内容的图像是一个很好的途径。局部颜信息是指局部相似的颜区域，它考虑了颜的分类与一些初级的几何特征。比如，颜集是通过抽取空间局部颜信息来提供颜区域的有效索引。而颜矩特征的数学依据是任何颜的分布均可由它的矩来刻画，且大部分
信息集中在低阶矩上。2.2提取纹理特征纹理就是图像局部不规则而宏观有规律的特性。它是与物体表面材质有关的图像特征。目前也是基于内容检索系统中所采用的一个重要手段。纹理特征表达是Tamura 等人在对人类对纹理的视觉感知的心理学研究的基础上提出的，在视觉上和心理上都是有意义的。纹理特征包括粗糙性(Coarseness)、规则性(Regularity)、线条相似性(Linelikeness)、凹凸性(Roughness)、
方向性(Directionality)和对比度(Contrast)等，这些特征都可作为检索项。纹理特征可使用统计方法和结构方法进行分析。结构方法假定图像由较小的纹理基元排列而成，它采用句法分析方法，只适用于规则的结构纹理。统计方法又可进一步分为传统的统计方法、基于模型的方法和基于频谱分析的方法。纹
理特征可用来对图像中的空间信息进行一定程度的定量描述。2.3提取形状特征因为形状特征符合人们的视觉感知特性，因而也是人们研究的一个方向。通常对于形状的描述可以分为两种，基于轮廓的(boundary-based)和基于区域的(regionbased)。前者只利用形状的外轮廓信息，后者利用整个形状的区域信息。具体来说形状特征有区域、主轴方向、矩、偏心率、圆形率和正切角等。最常用的形状描述是傅立叶描述(Fourier
Descriptor)和不变矩(Invariant Moment)。还有其他一些描述，如转向角函数(Turning Function)、曲率尺度空间(Curvature Scale Space)和小波描述(Wavelet Descriptor)等。形状描述通常可分为两个范畴：基于边界的和基于区域的。前者只用形状的外边界，后者利用整个形状区域。因此对于形状的特征表达也可以分为两大类：外部参数法和内部参数法。这两个范畴最成功的描述是：傅立叶描述子和不变矩。其他比
较典型的有几何参数法、边缘方向直方图法、小波系数法、小波轮廓表
示法、切线空间法、局部特征频率法、隐含马尔可夫法和基于权重学习
的方法。对于外部参数法，主要考虑对包围物体区域的轮廓的描述，其目的是借助描述，进行具有相似轮廓目标的查询。基于外部参数的特
征既可根据目标轮廓的全局特性(如边界长度)来获得，也可根据其局
部特性(如曲率)来获得。基于全局特性的方法对形状的局部不规则性
相对不敏感，对检索那些部分被遮挡的物体，或者相互接触的物体比
较有利。最简单的外部参数方法是使用一些形状几何参数或近似表达
轮廓的多边形的参数，但这样给出的结果往往较粗糙，并不能完全确
定物体轮廓。不管采用哪种描述方法，要获得有关目标的形状参数，要
先对图像进行边缘提取，形状特征的提取会受边缘提取效果的影响。3运动特征提取
视频中的运动通常分为场景中对象物体产生的局部运动和基于
摄像机移动的全局运动
。
3.1对象的运动对象的运动根据实际情况的不同而千变万化，但它是视频检索的重要方面。例如，用户可能需要检索某个物体被移动的视频片段或汽车发动的视频片段。Courtney 归纳了如下所示几种对象运动：出现：一个对象出现于镜头;
消失：一个对象从镜头中消失;
进入：一个运动的对象出现于镜头;
退出：一个运动的对象从镜头中离去;
运动：一个原本静止的对象开始运动;
停止：一个原本运动的对象停了下来。3.2摄像机的运动在大多数视频序列中，摄像机的运动总是跟踪着视频中重要人物
和事件的运动，因此它在一定程度上反映了视频中的语义内容。在视频的拍摄过程中，摄像机可以按不同的方式运动以达到特定的拍摄效果，包括以下几种情况:
上下摇镜头：摄像机的位置不变，上下转动改变拍摄方位；左右摇镜头：摄像机的位置不变，左右移动改变拍摄方位；转镜头：以对象为中心，摄像机从不同的位置角度拍摄；移动镜头：摄像机的位置跟着拍摄对象移动，但不旋转角度，移动又可分为水平移动和垂直移动;
推镜头：从远处开始，逐渐推进到拍摄对象；拉镜头：从近处开始，逐渐拍成全景。3.3镜头的运动特征提取方法常用的镜头特征是镜头的主运动，这个特征适用于景物中有一个
大背景的镜头。在此条件下不能得到满足(如景物中存在多个较大运动物体的情况)时，就需要对镜头根据运动特性对不同景物分层并对每层建立描述。对于运动特征采用层描述算法。在许多情况下，景物由多个具有不同运动特性的较大物体组成，很难指定哪一个运动是主运动。在这种情况下，就需要采用层描述的方法，根据运动特征的不同对
景物进行分割，将其划分为不同的“层”，并分别对每(下转第336页)
视频内容特征的提取
徐小云袁其帅(河南工业和信息化职业学院，河南焦作454000)
【摘要】本文是基于视频特征提取的技术研究，主要是对关键帧进行特征提取，得到一个尽可能充分反映关键帧内容的特征空间，作为视频聚类和检索的依据，着重研究了关键帧的视觉特征，包括颜特征、纹理特征、形状特征等静态特征和运动特征等。
【关键词】关键帧；特征;
运动
305. All Rights Reserved.
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击实报告适当调整。施工时考虑人工夯实灰土的因素，第一层可虚铺
土25cm，第二层为22cm，以后各层为21cm，夯实后为13-15cm。通常
采用蛙式夯虚铺厚度为20-25cm。按土方自卸汽车每车6方的虚方量
打好方格，方格尺寸为3.5×10m，每格一车土。上好土后，人工配合粗
平，按上述方法每20m为一个断面，严格控制松铺厚度。
5.2洒水闷料与摊铺石灰
注意洒水均匀，防止局部水分过多；注意洒水车施工安全；细粒土
应经过12小时闷料，中粒土和粗粒土视比例情况可减少闷料时间。土
料闷好后，予以整平，采取人工摊铺石灰，摊铺的厚度按与摊铺土料的
体积比为3:7为标准。
5.3土料和石灰的拌合
石灰摊铺完成后，便可进行土料和石灰的拌和，拌和采用路拌法,
拌和机必须保持匀速前进，禁止忽快忽慢，同时安排两个工人跟在后
面跟踪挖检，看是否粉碎到底。拌和机前进时，铧犁要完全插入土层底
部，保证土料能够完全翻起，整个过程保持2遍以保证灰土的均匀拌
和。
5.4碾压整平与洒水养生
碾压时，灰土表面要潮湿，先静压后振动再静压的操作程序压实,
分为初压、复压和终压。碾压时，区段交界处应重叠压实，纵向搭接长
度不得小于0.5m，纵向行与行之间的轮迹重叠压实不小于0.3m。碾压
遵循由两边向中间、先轻后重、先下部密实后上部密实、低速行驶碾压
的原则，避免出现推移、起皮和漏压现象。
三七灰土拌和均匀后，立即采取人工整形，在直线段由两侧向中
心作业；曲线段由内向外作业。注意接缝顺势平顺。
为防止三灰土表面因水分蒸发而开裂，进行洒水养生并在养生期
汽车视频
间在相关路口树立警示牌并派专人进行看护，禁止车辆通行，养生期
为7天。
5.5工程注意事项
由于地基处理效果大都是隐蔽工程，很难直接检验其处理效果。
这就要求在地基处理施工过程中和施工完成之后注意下面几点:
(1)整个过程中进行施工质量和处理效果的检验，确保工程质量。
(2)在地基处理施工中，必须了解所采用处理方法的原理、技术标
准和质量要求。
(3)作好监测工作，以保证施工的正常进行，通过观察收集数据为
下一阶段的工作提供可靠的依据。
(4)冬季施工灰土时，应搭棚，生火炉施工，严禁有冻土块填入。
(5)施工段落宜控制在不超过200m为宜。
(6)施工中，要时刻注意防洪，以防三七灰土受浸泡。
(7)灰土的松方不能偏大，否则在粗平的时候调平的工程量较大,
延长了施工周期。
6结论
本文以确定合理的施工工艺、现场施工的质量控制、选用机具设
备的最佳组织方式为目的进行阐述，以其对同类型基层施工具有参考
价值。鉴于湿陷性黄土作为在山西省广泛存在的一种特殊岩土，对山
西省公路工程的影响较大，所以采用三七灰土进行施工处理，具有简
便、
经济、功效高等特点
，对山西湿陷性黄土地区的公路建设意义重
大。
【参考文献】
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[责任编辑：曹明明]
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(上接第305页)层建立相应的描述。层描述一般包括三个部分：一个
运动描述符的集合；对每个运动描述符在图像序列中与之对应；根据
以上两部分及原始视频图像建立的对每个“层”建立的描述。在现实
中，可以根据2D运动模型，通过不同物体(由于在景物中远近不同所
引起的)仿射变换的参数不同，将景物划分为不同的层，每一层具有自
己的2D仿射运动参数以及在每一帧中的对应区域，这样，就对整个
片段建立了一个运动的分层描述，供检索时使用。运动特征提取的方
法有基于光流方程、基于块、象素递归和贝叶斯法等。这些方法计算量
非常大，因而Tonomura提出了X线断层分析法，将整个视频序列沿时
间轴进行切片，从切片图像中分析镜头的运动。
4结束语
这篇文章主要讨论了关键帧的视觉特征，包括颜特征、纹理特
征、形状特征等静态特征，及运动特征等的提取方法。但还有许多的问
题有待解决和面对，如应选取更为有效的视频的特征，现有的颜、纹
理等特征还不能有效表示视频的内容，这就给我们未来的研究提出了
方向。
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[5]陆燕，陈福生.基于内容的视频检索技术[J].计算机应用研究,2003.
[责任编辑：陈双芹]
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(上接第327页)积极利用必修课、选修课，大力推广太极拳运动，使
其在学校普及开来。从“终身体育”角度出发，为学生今后踏入社会之
后一生的健康奠定良好的基础。
4.3发挥工会职能，大力开展青年职工太极拳运动
代表职工利益的各级工会应充分发挥自己的职能，在保证工作、
生产正常进行的条件下，在职工中广泛开展太极拳活动，千方百计地
提高青年职工众的参与面，如聘请太极拳教师对喜爱太极拳的青年
职工进行培训，培养出太极拳活动骨干力量，然后把这些骨干放在基
层，放在车间科室、班组，组建起太极拳活动兴趣小组，依据其自身的
场地、时间等条件，开展形式多样的太极拳活动。
4.4开展城区太极拳运动，提高居民身体素质
各级体育局应加大太极拳的推广力度，培养和建立一支有太极拳
专长的社会体育指导员队伍，分散到各社区，为社区居民的太极拳活
动提供指导，不断提高社区太极拳运动的发展水平。街道办事处可以
根据自身条件，充分动员和组织社区内有太极拳专长的体育教师、教
练员和太极拳爱好者兼任社区太极拳指导员工作，组建街道办事处一
级的太极拳协会、指导站、俱乐部等，形成在街道办事处领导下的街
道、居委会和单位多层面的太极拳活动网络，以满足社区广大成员的
体育需求，增进社区成员的身心健康。
【参考文献】
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[责任编辑：陈双芹] 336