一种在排版过程中进行自动退地的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种在排版过程中进行自动退地的方法及装置，该技术基于ＧｒａｂＣｕｔ方法应用于排版领域，另外，该技术还包括：根据图像颜色空间的不同，对该图像的每个颜色空间分配一个内存块；对于灰度图及二值图，采用彩虹伪彩色编码将该灰度图及二值图转换为具有红绿蓝（ＲＧＢ）三色的图像；对于较大尺寸的图像，计算像素点４邻域范围内的权重、均值、协方差及高斯概率分布。通过本发明专利技术提供的技术方案，可以对排版过程中包含各种颜色空间的图像通过一次人工交互完成自动退地，并且可以得到准确的分割结果，同时可以在自动退地过程中进行取消操作，方便用户结束自动退地或重新选择退地区域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理领域，尤其涉及一种在排版过程中进行自动退地的技术。
技术介绍
作为图像处理领域中的经典问题，图像分割问题一直是研究的热点之一。 所谓图像分割，是指将一幅图像中用户感兴趣的部分(称为目标)和其它部分 (称为背景)区分开来，从而对目标进行后继处理。随着科学技术的发展，图 像分割所采用的技术从单纯利用图像本身的信息(如灰度级、梯度值等)进行 分割扩展到与其它学科相结合(如模式识别、神经网络等)进行分割，学者们 提出了很多分割方法。但是，到目前为止，所有的分割方法都很难达到一劳永 逸的效果，每种分割方法对某一类图像有着良好的分割效果但对另 一类图像却 效果不好，这也是目前仍然不断涌现新的分割方法的原因所在。这些方法都是将图像整体作为输入，期望能够用分割算法本身区分目标和 背景。由于图像存在的二义性，有时很难区分目标到底是什么，此时很容易得到错误的结果；另外，不加约束的对图像整体进行处理，背景所包含的内容(颜 色、灰度、紋理等)不可避免的会对目标产生影响，这也加大了分割目标的难 度。显然，加入适当人工干预的半自动分割方法能够降低分割难度且更能够得 到良好的分割结果，这种半自动分割方法称为Image Matting方法，目前这类 方法中比较常用的有以下几种 (1)贝叶斯及泊松方法首先用户通过交互手段大致确定图像中背景区域、目标区域及二者相交处 的区域(称为不透明区域)，将图像转换为一幅三元图。这样图像分割问题就 转化为对目标区域中的像素估计其前景色、背景色及不透明度的问题，通过贝叶斯理论或泊松方法求解多项式方程得到分割结果。此类方法用户至少需要三 次交互过程，而且不透明区域不能够太大且目标和背景区域的颜色分布差异要 足够大才能够得到好的分割结果。(2) GraphCut方法这种方法用户只需指定部分像素为目标或背景，而不需要提供三元图，方 法将图像的分割问题巧妙的转化为图论中的最大流-最小割问题，通过求解方 程得到分割结果。此方法理论上相对第三类方法来说减少了一次交互过程，但 是对不连通的目标或背景区域，需要对每一个连通区域都要进行交互操作，在 实际过程中并不能减少交互次数。此外，这种方法利用的是图像灰度直方图信 息，只能将图像首先转换为灰度图像后进行处理，无法利用图像的颜色信息从 而降低了结果的准确性。(3) GrabCut方法GrabCut方法针对GraphCut方法的缺点进行了改进。用户只需进行一次交 互操作指定图像中的目标区域即可，大大简化了用户操作；另外，在对图像的 目标和背景进行建才莫时采用混合高斯模型代替了灰度直方图，从而可以直接利 用图像中包含更多信息的RGB颜色数据得到更准确的数据。虽然在图像处理领域中，Image Matting技术已经十分成熟且成功应用在诸 如Photoshop等专业图像处理软件中，但在排版软件中仍然很少应用此类技术。 随着排版行业的飞速发展，对功能和效果要求越来越高，简单如Adobe Indesign 中的Detect Edges仅使用阈值和容忍度两个参数进行图像分割的方法基本不能 达到好的效果。另外，排版软件需要尽可能简单的人工交互过程，通过对上述 方法的比较可以发现，釆用GrabCut方法仅需要一次人工交互，对人工交互提 供的限制条件十分宽松，非专业人士也能够熟练使用，而且此方法还能够处理 彩色图像。但是，GrabCut方法不能简单应用到排版过程中，因为此方法仅处 理红绿蓝(RGB)三色颜色空间的图像，对包含更多颜色空间(如CMYK)的 图像来说，将颜色空间转换为RGB颜色后，必然会损失一定的信息；对灰度图像甚至是二值图像来说，由于仅存在256阶甚至是2阶灰度信息，通过试验 发现直接使用GrabCut方法很难达到好的效果。
技术实现思路
本专利技术提供了 一种在排版过程中进行自动退地的方法及装置，该技术能够 对排版过程中包含各种颜色空间的图像进行自动退地，只需进行一次人工交 互，并能够得到准确的分割结果，满足排版技术在图像处理方面对功能和效果 的要求。本专利技术实施例通过如下技术方案实现本专利技术实施例提供了 一种在排版过程中进行自动退地的方法，该方法包括确定图像的目标和背景区域，并确定出所述目标和背景区域中每个像素点 的颜色分量的值；对所述每个像素点的颜色分量的值分别进行均值聚类分析，得到目标和背 景区域中每个像素点所属的聚类，并将目标和背景区域按照所述像素点所属的 聚类分割为多个小区域块；根据每个像素点所属的小区域块和所在的聚类，计算每个像素点设定邻域 范围内的权重、均值、协方差及高斯概率分布，得到每个像素点对应的能量函 数；采用最大流-最小割算法求解得到的每个像素点对应的能量函数的最小值；将所述能量函数的最小值与设定的能量函数阈值进行比较，根据比较结果 进行自动退地。本专利技术实施例还提供了 一种在排版过程中进行自动退地的装置，该装置包 括颜色分量值确定单元、聚类分析单元、能量函数获得单元、能量函数最小值 计算单元和自动退地完成单其中，颜色分量值确定单元，用于确定图像的目标和背景区域，并确定出所述目标和背景区域中每个像素点的颜色分量的值；聚类分析单元，用于对所述每个像素点的颜色分量的值分别进行聚类分 析，得到目标和背景区域中每个像素点所属的聚类，并将目标和背景区域按照 所述像素点所属的聚类分割为多个小区域块；能量函数获得单元，用于根据每个像素点所属的小区域块和所在的聚类， 计算每个像素点设定邻域范围内的权重、均值、协方差及高斯概率分布，得到每个像素点对应的能量函数；能量函数最小值计算单元，用于采用最大流-最小割算法求解得到的每个 像素点对应能量函数的最小值；自动退地完成单元，用于将所述能量函数的最小值与设定的能量函数阈值 进行比较，根据比较结果进行自动退地。由以上技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的技术方案，基于GrabCut 方法，能够在排版过程中对排版版面进行自动退地，能够丰富排版技术的版面 艺术效果，也能够满足排版技术在图像处理方面对功能和效果的要求。附图说明图l为本专利技术第一实施例中在排版过程中进行自动退地的方法流程图； 图2A、图2B、图2C为本专利技术第一实施例中在排版过程中进行自动退地 的显示图3A、图3B、图3C为本专利技术第一实施例中在排版过程中进行自动退地 的显示图4为本专利技术第二实施例中在排版过程中进行自动退地的装置示意图。 具体实施例方式本实施例提出了一种在排版过程中进行自动退地的方法及装置，该技术应用于排版领域，能够对排版过程中包含各种颜色空间的图像进行自动退地，只 需进行一次人工交互，并能够得到准确的分割结果，同时能够在自动退地过程 中进行取消操作以便用户重新选择退地区域。现结合说明书附图对本专利技术的技术方案进行详细i兌明本专利技术第一实施例提出了一种在排版过程中进行自动退地的方法，该方法 包括(a )、将用户在版面上选择的矩形区域的坐标转换为图4象坐标系的像素坐 标，将其与图像本身矩形区域的像素坐标求交，将图像中位于交集之外的像素 置为背景，将交集内的像素置为目标。目标点不透明属性置为l,背景的不透 明属性置为O,初始化目标区域和背景区域的混合高斯模型(GMM);根据图像颜色空间的不同，对该图像的每个颜色空间分配一个内存块，利 用所分配的内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在排版过程中进行自动退地的方法，其特征在于，包括：确定图像的目标和背景区域，并确定出所述目标和背景区域中每个像素点的颜色分量的值；对所述每个像素点的颜色分量的值分别进行聚类分析，得到目标和背景区域中每个像素点所属的聚类，并将目标和背景区域按照所述像素点所属的聚类分割为多个小区域块；根据每个像素点所属的小区域块和所在的聚类，计算每个像素点设定邻域范围内的权重、均值、协方差及高斯概率分布，得到每个像素点对应的能量函数；采用最大流－最小割算法求解得到的每个像素点对应的能量函数的最小值；将所述能量函数的最小值与设定的能量函数阈值进行比较，根据比较结果进行自动退地。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亦南，刘阳，郑海棠，
申请(专利权)人：北大方正集团有限公司，北京北大方正电子有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]