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视频前后景分离与合成是信息化生活的基本需求。本文深入研究了视频前后景分离与合成相关理论与技术,充分分析了视频前后景分离与合成需要解决的问题,并基于此设计并实现了一个交互式视频前后景分离与合成系统。该系统结合迭代图割方法和基于前后景描述的视频前后景分离方法对输入前景视频源进行前后景分离,通过结合数字图像的旋转、缩放和平移等处理技术以及图像的视觉突出性、光照协调性等理论和技术,将分离出的视频前景与视频后景源结合。在本文所介绍的系统中,用户需要在视频分离和合成过程中的提供简单有效交互。本文的主要工作分为以下几个方面:(1)学习研究图像对象分割及视频前后景分离的相关技术,深入分析交互迭代化图割算法(interactive iterated graphcut)、有效图割算法(active graphcut)、基于前后景表示的图割算法的特点。结合对视频前后景分离的特点,提出了在关键帧使用迭代图割算法,在非关键帧中采用基于前后景表示的分割方法。算法在关键帧中通过用户交互采用迭代图割方法产生较为精确的分割,同时利用帧分割结果蕴含的用户交互和视频前后景相关性对非关键帧进行快速、高质量的分割。(2)分析研究视频前后景合成的技术问题,对前后景合成的空间协调性问题,采用模拟成像环境的合成及结合用户交互解决空间的协调性处理。同时按用户意图对视频前景进行视觉突出性调整,以保留其在合成背景中的视觉突出性。颜色协调性处理调整视频前景颜色分布,使视频前后景颜色分布接近于同一光照环境下的视频颜色分布。(3)在研究视频前后景分离与合成技术的基础上,构建视频的前后景分离与合成系统。通过发挥前人研究技术成果的优点,结合本文对视频前后景分离与合成面临问题的分析及基于此而提出的方法,实现视频前后景分离与合成,验证了相关方法。