《視頻數據空間化方法研究》是依託福建師範大學，由吳勇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：視頻數據空間化方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吳勇
- 依託單位：福建師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
視頻作為一種常見的媒體，本身蘊含著豐富的空間和屬性信息，不僅獲取方便，而且表達的地理空間具有很強的真實感。現今GIS中視頻常作為空間對象的一種屬性進行存儲和調用，使得視頻沒有得到充分利用。本項目擬通過對同步模型、耦合技術的研究，解決音視頻信息與定位信息的融合問題，形成可定位視頻；面向可定位視頻，建立其與地理實體之間的匹配模型，實現視頻的自動分割，在此基礎上構建視頻幀的視域模型，從視頻幀、片段不同粒度層面建立高效的時空索引機制，實現基於時空的視頻檢索；構建可定位視頻與三維場景模型間的映射關係，研究視頻中實體目標幀間追蹤機制,標註布局、調度策略，實現視頻自適應標註算法；在上述理論研究與實驗分析的基礎上，構建視頻GIS原型平台。研究不僅拓展數據採集方法和地理空間的表達方式，豐富地理信息科學的理論與方法，為公眾提供一個全新的信息互動平台，也將在應急指揮、快速反應救援、實景旅遊等領域發揮重大作用。
結題摘要
圖像/視頻作為一種常見的媒體，本身蘊含著豐富的空間和屬性信息，不僅獲取方便，而且表達的地理空間具有很強的真實感。現今GIS中圖像/視頻常作為空間對象的一種屬性進行存儲和調用，使得圖像/視頻沒有得到充分利用。本項目擬通過對音視頻信息與定位信息同步模型、耦合技術的研究，形成可定點陣圖像/視頻；從點、線、面不同層面構建圖像/視頻空間索引模型，實現基於位置的圖像/視頻高效檢索；基於相機標定與圖像匹配算法，實現可定點陣圖像/視頻自適應標註。經過三年研究，課題按計畫完成相應的研究任務。主要研究成果有： 1、提出一種集圖像、語音、地理位置、方位以及屬性信息等多源異構採集要素於一體的可定點陣圖像表達模型；重點研究了多源數據基於EXIF圖像格式的組織與存儲方式；實現了可定位、定製移動圖像採集系統。 2、提出了一種基於Multipoint ShapeFile可定位視頻格式，研究了基於離散餘弦變換（DCT）的空間定位信息與音視頻信息實時同步融合算法，實現了普通相機、雙目相機等設備的可定位視頻採集。 3、針對可定點陣圖像，提出了以圖像元數據、位置信息以及方位信息構建圖像可視域的方法，並採用多級格線對圖像可視域面狀特徵建立空間索引，實現基於可視域圖像精確檢索，實驗表明該方法能更為精確的檢索到圖像；基於道路、行政區域等地理實體實現可定位視頻分割，採用MultiPoint 數據結構對軌跡特徵進行組織存儲，解決了視頻資料庫存儲冗餘大且檢索效率低的缺陷，實現了可定位視頻高效檢索。 4、提出了一種視頻感測器覆蓋範圍計算方法，該方法將地理空間格線化，計算每個格網點被視頻感測器覆蓋範圍的狀況，獲得視頻感測器的覆蓋範圍。實驗表明該方法能夠更為精確地獲得部署在地理場景中視頻感測器的覆蓋範圍，同時兼顧了計算方法的速度和精度。 5、採用棋盤格標定算法實現相機內外參、畸變係數獲取，通過標定結果分析表明該算法簡單可行，且具有較高的精度；基於SIFT匹配算法實現圖像特徵快速匹配，同時通過RANSC算法剔除誤匹配點，實現圖像對精確匹配，解決了圖像/視頻標註的關鍵技術問題。 6、課題研究在國核心心刊物已發表科研論文6篇（其中EI檢索1篇）；申請國家發明專利1項，2項軟體著作權；獲得“天地圖”開發大賽三等獎1項，培養碩士研究生3人（畢業1人）。研究不僅拓展數據採集方法和地理空間的表達方式，同時也為GIS行業套用提供了更豐富的數據源。
