[发明专利]三元图自动生成方法及利用该三元图的前景提取方法

说明书

本发明涉及一种三元图自动生成方法，其步骤包括：S1、获取输入图像，并通过窗口连续扫描图像；S2、在每个窗口中通过边缘检测算法提取图像边缘，得到输入图像的边缘图像；S3、根据边缘图像得到图像分割算法的不完全标记输入图；S4、通过图像分割算法和不完全标记输入图得到分割结果图像；S5、根据分割结果图像得到三元图。本发明提供一种无需用户交互输入的三元图自动生成方法，通过该方法无需特殊成像设备即可实现全自动数字图像的前景提取；并且该算法具有较好的实时性和提取精度。

技术领域

本发明涉及一种图像处理方法，特别是一种三元图自动生成方法及利用该三元图的前景提取方法。

背景技术

数字图像抠图是指从图像或视频序列中将任意形状的前景自然地抽取出来的技术。根据少量的用户交互信息，将图像中所需要的信息自动精确地求解出来，即为自动抠图，完全不需要用户输入的为全自动抠图。自动抠图是图像处理领域的关键技术，能够大大减少人工抠图的工作量，显著提高工作效率。

目前较为成熟且应用广泛的自动抠图算法是微软研究院的Grab Cut抠图算法，我们可以在Microsoft Office PowerPoint中使用该算法进行抠图，PowerPoint中的抠图功能为了追求处理速度对大分辨率图像进行了缩放，因此物体边缘的处理比较粗糙，并且其默认将画面的80％大小居中的矩形框作为抠图的前景框选输入，该矩形框必须完全包含前景物体，并且尽可能地接近前景物体的最小外界矩形才能达到较好的抠图效果，因此该矩形框不满足要求时，用户需要手动调整该矩形框以完成抠图。clippingmagic是一个非常流行的在线抠图网站，该网站应用了类Grab Cut算法，其输入是用户涂鸦，在抠图开始前用户必须用前景笔和背景笔分别在前景和背景区域涂抹以开始抠图，并在迭代过程中反复交互以达到令人满意的结果。严格来说，以上两种方式都属于半自动抠图，需要用户的交互来输出抠图结果，提升的工作效率有限。而全自动抠图多依赖于特殊的设备，如深度图像、双目图像、镜面反射等，求解出前景目标的景深信息再进行抠图，这类方法由于成像的特殊要求难以推广。阿里云计算有限公司开发的抠图云服务只能处理单色背景图片，且前景边缘锯齿明显，应用场景有限且效果不佳。而一些效果较好的抠图算法如Closed-Form Matting要求输入原图以及对应的用户涂鸦标记(用画笔随意涂抹确定的前景和背景)，而SharedMatting等算法更是要求用户提供原图及其对应的trimap(与原图同尺寸的三元图，用白色表示确定的前景部分，黑色表示确定的背景部分，而灰色部分为抠图待求解区域)，通常情况下的图片都不具备对应的trimap，而怎样得到trimap又给用户带来了一定的负担，所以这些优秀的算法难以推广应用。Photoshop的一种抠图方式就是通过引导用户绘制出前景的内部轮廓和外部轮廓来获得trimap以完成抠图。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无需用户交互输入的三元图自动生成方法，通过该方法无需特殊成像设备即可实现全自动数字图像的前景提取；并且该算法具有较好的实时性和提取精度。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种三元图自动生成方法，其步骤包括：

S1、获取输入图像，并通过窗口连续扫描图像；

S2、在每个窗口中通过边缘检测算法提取图像边缘，得到输入图像的边缘图像；

S3、根据边缘图像得到图像分割算法的不完全标记输入图；

S4、通过图像分割算法和不完全标记输入图得到分割结果图像；

S5、根据分割结果图像得到三元图。