[發明專利]一種高精度簡易交互式摳圖方法、存儲設備及終端

有效

• 申請號: 201710791442.6
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107516319B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 孫鵬;王燦進;邱東海
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G06T7/194
• 分類號: G06T7/194
• 代理公司: 太原九得專利代理事務所(普通合伙) 14117
• 代理人: 高璇

本發明公開的一種高精度簡易交互式摳圖方法、存儲設備及終端，包括：輸入待摳圖的原始圖像；根據不同的使用環境，輸出提示信息；獲取用戶操作命令，確定操作模式；計算得到三分圖；獲取未知區域像素的前景、背景樣本點集；抽取樣本點對，估計出未知區域像素的不透明度，取置信度最高的不透明度作為摳圖用不透明度；在未知區域像素的鄰域進行平滑操作，得到未知區域像素平滑后的摳圖用不透明度；根據平滑后的摳圖用不透明度、樣本點對的顏色值，從原始圖像中提取出前景目標。本發明操作簡單、且具有較高摳圖精度，適用于圖像處理領域。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，具體涉及一種高精度簡易交互式摳圖方法、存儲設備及終端。

背景技術

摳圖是指將感興趣的前景區域從圖像或者視頻背景中精確分離的過程，它廣泛應用于視頻編輯、虛擬現實、電影制作等領域。摳圖后通過簡單的融合處理，便能將前景目標隨心所欲地與各種背景相結合，大大減少場景布置的工作量。

自然圖像摳圖理論認為，圖像中的每個像素點均可由公式(9)表示：

I＝αF+(1-α)B (9)

其中：I表示實際圖像中的顏色值，F表示前景顏色值，B表示背景顏色值，α稱為前景不透明度。

輸入的待摳圖像可以劃分為前景區域、背景區域和未知區域三個部分，其中前景區域的不透明度α＝1，背景區域的不透明度α＝0。摳圖操作的目標就是確定未知區域的不透明度及其對應的前景顏色值、背景顏色值。

目前，已有許多摳圖算法和摳圖軟件問世，但均離簡單、實用的目標有一定距離。傳統的藍屏摳圖簡單易行，但要求目標置于藍色的背景中，限制了拍攝場景和使用范圍；Knockout摳圖適用于顏色平緩過渡的區域，但局部細節摳圖較差；Bayesian摳圖和Possion摳圖適用于前景和背景差異較大的情況，但在前景顏色分布復雜時，摳圖效果較差；Robust摳圖穩定性較好，但對于非連通邊緣往往無能為力。此外，以上算法普遍存在計算復雜度高、難以實時應用的缺陷。

現有的摳圖軟件如Photoshop等操作較為復雜，需要一定的專業知識，耗時費力；TouchRetouch和摳圖神手等提取出的前景往往邊緣不夠精細，存在較多的毛邊。

發明內容

針對相關技術中存在的不足，本發明所要解決的技術問題在于：提供一種操作簡單、且具有較高摳圖精度的摳圖方法、存儲設備及終端。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種高精度簡易交互式摳圖方法，包括：S101、輸入待摳圖的原始圖像；S102、根據不同的使用環境，向用戶輸出提示信息；S103、獲取不同的用戶操作命令，確定相對應的操作模式；S104、根據確定的操作模式，計算得到三分圖；S105、對三分圖中未知區域的每個像素進行梯度計算，根據梯度方向獲取當前未知區域像素的前景樣本點集、背景樣本點集；S106、從上述兩個樣本點集中分別抽取一個樣本點組成樣本點對，采用不同的樣本點對估計出未知區域像素不同的不透明度，取置信度最高的不透明度作為摳圖用不透明度；S107、根據上述摳圖用不透明度，在當前未知區域像素的鄰域進行平滑操作，得到當前未知區域像素平滑后的摳圖用不透明度；S108、根據未知區域每個像素平滑后的摳圖用不透明度、以及每個摳圖用不透明度對應的樣本點對的顏色值，從原始圖像中提取出前景目標。

優選地，從原始圖像中提取出前景目標之后，還包括：S1091、將提取出的前景目標直接進行保存、輸出；或者，S1092、輸入新背景圖像，將提取出的前景目標與新背景圖像進行合成，保存、輸出合成圖像。

優選地，所述操作模式，包括：背景差模式和手工標記模式；所述根據確定的操作模式，計算得到三分圖，具體包括：