[发明专利]一种基于主体调整的图像构图美化方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像智能处理领域，特别涉及一种基于主体调整的图像构图美化方法及系统。

背景技术

在互联网非常普及的今天，人们每天都会从电脑、移动终端上接触到海量的图像信息。人们特别青睐具有美感的图像，因为它带给人们愉悦的视觉感受和强烈的视觉冲击力，唤起观看者的情感交流。在这种情况下借助电脑和移动终端对图像信息进行加工、美化以满足人的视觉心理有了巨大的需求。研究表明构图是图像美感的重要指标。构图是指在一定的空间，合理安排和处理人、景、物的关系与位置，获得图像的最佳布局，实现图像美学上的统一感受，以更好的表现图像主题思想和美感效果。在摄影和绘画中构图是基础也是核心，它直接关系到整个图像的优劣成败。

主体是图像主要表现的对象，是主题思想的重要体现者，是控制图像全局的焦点。对于人文、风景、静物等包含主体的图像，主体是图像的核心，在图像中起绝对主导作用，好的构图很大程度上取决于主体的位置和大小。主体是摄影师、绘画者主观上想要突出的对象，包括主要人物形象、主要动物形象、主要植物形象、主要景物形象等。成功的构图是将尺寸合适的主体合理地安排在恰当的位置，使得图像主次分明、主体突出达到令人赏心悦目的境界。人们在长期的摄影、绘画实践中总结了一些常用的构图法则，比如三分法则、主体最佳比重规律、对角占优法则等，这些法则告诉人们在摄影、绘画时需要考虑的各个因素，合理的利用这些构图法则能够得到令人舒适的构图效果。

随着数码相机的普及应用，越来越多的人希望能拍摄出具有美感的图像，但大多数非专业拍摄者都缺乏美学常识和经验，因此如何对图像进行构图美化成了困扰他们的难题。在摄影和绘画中最常用的构图法则是三分法则和主体最佳比重规律，综合使用这两个法则可以使图像在视觉上非常有条理，主体非常突出，以更好地表现图像的变化和动感，呈现出具有美感的图像。利用电脑和移动终端对包含主体的图像按照三分法则、主体最佳比重规律进行构图自动美化并提供摄影指导，调整图像主体大小与位置，不仅能够提高缺乏美学经验的业余摄影者的摄影质量，还能帮助熟练的摄影师用来加快对图像的构图美化。Photoshop等常用的图像处理软件，都需要用户手工对图像进行美化，这种非自动性的图像美化，给普通的摄影用户带来了操作上的困难。目前，在图像处理和计算机视觉领域内，图像构图美学研究在国外刚刚兴起，主要涉及提取图像美学特征，对图像构图优劣进行自动评估和自动美化。国内仅见到浙江大学陈仁杰等人进行了相关研究，但他们主要是对图像进行裁剪得到一系列子图像，通过对子图像进行美学排序和重映射调整，得到构图美化后的图像。其方法取决于裁剪的子图像，如果没有裁剪到合适的子图像可能无法达到理想的美化效果，且算法较为耗时。

三分法则：是绘画和摄影中最知名、最常用的构图法则之一，它实际上是著名的“黄金比例分割”的简化版，可使图像更生动、美观。具体为：用两条水平线和垂直线将图像分成9个相等的方块，称为“九宫图”。直线和横线相交的四个点，是人们视觉最敏感的地方，称为力量点。研究表明当主体处于这4个力量点附近时最容易吸引观看者“眼球”，主体更加鲜明、突出，而且能更好地发挥图像主体在图面上的组织作用，使图像中周围景物展现协调和联系，容易引起人类视觉美感。

主体最佳比重规律：通过统计大量专业摄影图像中主体所占图像面积比重，已有相关研究量化出具有美感的构图图像中主体的最佳尺寸比例。研究发现美学图像虽然来源不同、主体类型各异，然而主体区域面积大多分布在0.1，0.56和0.82附近，分别对应小比例区域、中比例区域和大比例区域，称之为主体最佳比重规律。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种基于主体调整的图像构图美化方法，实现对图像构图的自动美化，简单有效，运行速度快。

本发明的另一目的在于提供一种基于主体调整的图像构图美化系统。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种基于主体调整的图像构图美化方法，包括以下步骤：

（1）对图像进行主体区域检测，得到主体检测图；

（2）对主体检测图进行形态学处理及二值化，得到主体掩码二值图；

（3）利用主体掩码二值图从图像中移出主体，依照主体最佳比重规律，对主体进行缩放，调整主体尺寸；

（4）利用基于样例的图像修复算法，填充图像中移出主体后的空白区域，得到背景图；

（5）根据构图美学中的三分法则，把缩放后的主体，移动到背景图中，得到美化后的图像。

步骤（1）所述对图像进行主体区域检测，具体包括以下步骤：