实时抠像方法及装置、终端装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种实时抠像方法，利用抠像参数对色彩图像进行抠像算法运算获取初始alpha通道图像，根据所述初始alpha通道图像与所述色彩图像获取三通道RGB图像并根据所述色彩图像计算六通道数据；根据模糊半径计算色彩图像、一通道图像、六通道数据与三通道RGB图像的周围像素平均值；根据所述周围像素平均值计算三通道RGB图像的协方差与六通道数据的方差；计算所述三通道RGB图像与一通道图像的相关系数；根据所述模糊半径计算所述相关系数的模糊值；根据所述相关系数的模糊值获取最终Alpha通道图像。本发明专利技术实施例还提供一种实时抠像装置、终端装置。利用本发明专利技术实施例，可优化在实时情况下进行抠像的操作，提升用户体验。

Real time matting method and device, terminal device

The invention provides a real-time matting method, which obtains an initial alpha channel image by matting the color image with matting parameters, obtains a three-channel RGB image according to the initial alpha channel image and the color image, and calculates a six-channel data according to the color image. The average value of the surrounding pixels of the three-channel RGB image, the one-channel image, the six-channel data and the three-channel RGB image, the covariance of the three-channel RGB image and the six-channel data, the correlation coefficient between the three-channel RGB image and the one-channel image, and the correlation coefficient according to the ambiguity radius are calculated. The fuzzy value is obtained, and the final Alpha channel image is obtained according to the fuzzy value of the correlation coefficient. The embodiment of the invention also provides a real-time matting device and a terminal device. By using the embodiment of the invention, the operation of matting can be optimized in real time and the user experience can be enhanced.

【技术实现步骤摘要】
实时抠像方法及装置、终端装置
本专利技术涉及图像处理
，具体的，涉及一种实时抠像方法、实时抠像装置、终端装置。
技术介绍
本部分旨在为权利要求书及具体实施方式中陈述的本专利技术实施例的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。随着数字拍摄技术的不断发展成熟，对图像抠像效果的要求也在不断提高。抠像技术是图像处理中的一项重要技术，它被用来提取图像中感兴趣的区域，之后可以通过图像合成技术将感兴趣区域与其他图像进行合成，从而得到一段具有特殊效果的图像。除此之外，抠像技术在影视制作、远程视频会议、增强现实、数字家庭娱乐等方面有着广泛的应用。目前市面上存在的抠像软件，虽然经过人工处理能调试出较优的抠像效果，但是其对于操作人员的抠像技术的专业要求非常高，并且整个过程耗时耗力，无法满足使用者实时进行抠像的要求。
技术实现思路
鉴于此，有必要提供一种实时抠像方法、实时抠像装置、终端装置，可优化在实时情况下进行抠像的操作，提升用户体验。本专利技术实施例一方面提供一种实时抠像方法，所述实时抠像方法包括：利用抠像参数对色彩图像进行抠像算法运算获取初始alpha通道图像，所述初始alpha通道图像包括初始背景图像与初始前景图像；根据所述初始alpha通道图像与所述色彩图像合成三通道RGB图像，并根据所述色彩图像计算六通道数据；根据模糊半径计算色彩图像、一通道图像、六通道数据与三通道RGB图像的周围像素平均值；根据所述周围像素平均值计算三通道RGB图像的协方差与六通道数据的方差；根据所述三通道RGB图像的协方差与所述六通道数据的方差计算所述三通道RGB图像与所述一通道图像的相关系数；根据所述模糊半径计算所述相关系数的模糊值；根据所述相关系数的模糊值获取最终Alpha通道图像，所述最终Alpha通道图像包括待合成的背景图像与经处理的前景图像。进一步的，在本专利技术实施例提供的上述实时抠像方法中，所述获取初始alpha通道图像包括：利用公式1所示的抠像算法获取初始alpha通道图像；P.a＝clamp(((((1-clamp((I.g-(I.b+I.r),0,1)))-k)*(tan((45+44*j)/180*3.1459))+k),0,1)公式1其中，k、j表示抠像参数，I.r、I.g、I.b分别表示所述色彩图像的r通道、g通道、b通道，P.a表示所述初始alpha通道图像，函数Clamp(int_X，int_Min，int_Max)中，参数X表示要限制的值，Min表示限制范围的下限，Max表示限制范围的上限。进一步的，在本专利技术实施例提供的上述实时抠像方法中，所述根据所述初始alpha通道图像与所述色彩图像合成三通道RGB图像并根据所述色彩图像计算六通道数据包括：利用公式1＇将色彩图像的r通道I.r、g通道I.g、b通道I.b的图像与初始alpha通道图像P.a合成形成IP.r、IP.g、IP.b；IP.r＝I.r*P.aIP.g＝I.g*P.a公式1＇IP.b＝I.b*P.a其中，IP.r、IP.g、IP.b分别表示三通道RGB图像的r、g、b通道图像；根据公式1″，利用色彩图像的r通道I.r、g通道I.g、b通道I.b的图像计算出六通道数据；II.rr＝I.r*I.rII.gg＝I.g*I.gII.bb＝I.b*I.b公式1″II.rg＝I.r*I.gII.rb＝I.r*I.bII.gb＝I.g*I.b其中，II.rr、II.gg、II.bb、II.rg、II.rb、II.gb分别表示所述六通道数据中的rr、gg、bb、rg、rb、gb通道的数据。进一步的，在本专利技术实施例提供的上述实时抠像方法中，所述根据模糊半径计算色彩图像、一通道图像、六通道数据与三通道RGB图像的周围像素平均值包括：利用公式2计算色彩图像、一通道图像、六通道数据与三通道RGB图像的周围像素平均值；BlurI＝fblur(I,r)BlurP＝fblur(P,r)BlurII＝fblur(II,r)公式2BlurIP＝fblur(IP,r)其中，Y＝fblur(X)＝(X[uv-r]+…+X[uv-2]+X[uv-1]+X[uv]+X[uv+1]+X[uv+2]+…+X[uv+r])/(2r+1)，uv表示当前计算像素的纹理坐标，X[uv-r]表示当前计算像素周围r像素的图像，I、P、II、IP分别表示色彩图像、一通道图像、六通道数据以及三通道RGB图像，r表示模糊半径。进一步的，在本专利技术实施例提供的上述实时抠像方法中，所述根据所述周围像素平均值计算三通道RGB图像的协方差与六通道数据的方差包括：根据所述周围像素平均值，利用公式3计算所述三通道RGB图像的协方差；covIP.r＝BlurIP.r-BlurI.r*BlurPcovIP.g＝BlurIP.g-BlurI.g*BlurP公式3covIP.b＝BlurIP.b-BlurI.b*BlurP其中，covIP.r、covIP.g、covIP.b分别表示三通道RGB图像的r通道、g通道、b通道的协方差，BlurIP.r、BlurIP.g、BlurIP.b分别表示三通道图像中的r、g、b通道的周围像素平均值，BlurI.r、BlurI.g、BlurI.b分别表示色彩图像的r、g、b通道的周围像素平均值，BlurP表示一通道图像的周围像素平均值；根据所述周围像素平均值，利用公式4计算所述六通道数据的方差；varII.rr＝BlurII.rr-BlurI.r*BlurI.rvarII.gg＝BlurII.gg-BlurI.g*BlurI.gvarII.bb＝BlurII.bb-BlurI.b*BlurI.b公式4varII.rg＝BlurII.rg-BlurI.r*BlurI.gvarII.rb＝BlurII.rb-BlurI.r*BlurI.bvarII.gb＝BlurII.gb-BlurI.g*BlurI.b其中，varII.rr、varII.gg、varII.bb、varII.rg、varII.rb、varII.gb分别表示六通道数据中的rr通道、gg通道、bb通道、rg通道、rb通道、gb通道的方差，BlurII.rr、BlurII.gg、BlurII.bb、BlurII.rg、BlurII.rb、BlurII.gb分别表示六通道数据中的rr通道、gg通道、bb通道、rg通道、rb通道、gb通道的周围像素平均值，BlurI.r、BlurI.g、BlurI.b表示色彩图像中的r通道、g通道、b通道的周围像素平均值。进一步的，在本专利技术实施例提供的上述实时抠像方法中，所述计算所述三通道RGB图像与初始alpha通道图像的相关系数包括：利用所述六通道数据的方差组合sigma矩阵；计算sigma矩阵的逆矩阵；分别利用公式5、公式6计算所述三通道RGB图像与初始alpha通道图像的相关系数；a＝covIP.*invI公式5其中，invI表示sigma矩阵的逆矩阵，covIP表示三通道RGB图像的协方差；b＝BlurP-a.*BlurI公式6其中，BlurP表示一通道图像的周围像素平均值，BlurI表示色彩图像的周围像素平均值。进一步的，在本专利技术实施例提供的上述实时抠像方法中，所述根据所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时抠像方法，其特征在于，所述实时抠像方法包括：利用抠像参数对色彩图像进行抠像算法运算获取初始alpha通道图像，所述初始alpha通道图像包括初始背景图像与初始前景图像；根据所述初始alpha通道图像与所述色彩图像合成三通道RGB图像并根据所述色彩图像计算六通道数据；根据模糊半径计算色彩图像、一通道图像、六通道数据与三通道RGB图像的周围像素平均值；根据所述周围像素平均值计算三通道RGB图像的协方差与六通道数据的方差；根据所述三通道RGB图像的协方差与所述六通道数据的方差计算所述三通道RGB图像与所述一通道图像的相关系数；根据所述模糊半径计算所述相关系数的模糊值；根据所述相关系数的模糊值获取最终Alpha通道图像，所述最终Alpha通道图像包括待合成的背景图像与经处理的前景图像。

【技术特征摘要】
1.一种实时抠像方法，其特征在于，所述实时抠像方法包括：利用抠像参数对色彩图像进行抠像算法运算获取初始alpha通道图像，所述初始alpha通道图像包括初始背景图像与初始前景图像；根据所述初始alpha通道图像与所述色彩图像合成三通道RGB图像并根据所述色彩图像计算六通道数据；根据模糊半径计算色彩图像、一通道图像、六通道数据与三通道RGB图像的周围像素平均值；根据所述周围像素平均值计算三通道RGB图像的协方差与六通道数据的方差；根据所述三通道RGB图像的协方差与所述六通道数据的方差计算所述三通道RGB图像与所述一通道图像的相关系数；根据所述模糊半径计算所述相关系数的模糊值；根据所述相关系数的模糊值获取最终Alpha通道图像，所述最终Alpha通道图像包括待合成的背景图像与经处理的前景图像。2.根据权利要求1所述的实时抠像方法，其特征在于，所述获取初始alpha通道图像包括：利用公式1所示的抠像算法获取初始alpha通道图像；P.a＝clamp(((((1-clamp((I.g-(I.b+I.r),0,1)))-k)*(tan((45+44*j)/180*3.1459))+k),0,1)公式1其中，k、j表示抠像参数，I.r、I.g、I.b分别表示所述色彩图像的r通道、g通道、b通道图像，P.a表示所述初始alpha通道图像，函数Clamp(int_X，int_Min，int_Max)中，参数X表示要限制的值，Min表示限制范围的下限，Max表示限制范围的上限。3.根据权利要求2所述的实时抠像方法，其特征在于，所述根据所述初始alpha通道图像与所述色彩图像合成三通道RGB图像并根据所述色彩图像计算六通道数据包括：利用公式1＇将色彩图像的r通道I.r、g通道I.g、b通道I.b的图像与初始alpha通道图像P.a合成形成IP.r、IP.g、IP.b；其中，IP.r、IP.g、IP.b分别表示三通道RGB图像的r、g、b通道图像；根据公式1″利用色彩图像的r通道I.r、g通道I.g、b通道I.b的图像计算出六通道数据；其中，II.rr、II.gg、II.bb、II.rg、II.rb、II.gb分别表示所述六通道数据中的rr、gg、bb、rg、rb、gb通道的数据。4.根据权利要求3所述的实时抠像方法，其特征在于，所述根据模糊半径计算色彩图像、一通道图像、六通道数据与三通道RGB图像的周围像素平均值包括：利用公式2计算色彩图像、一通道图像、六通道数据与三通道RGB图像的周围像素平均值；其中，Y＝fblur(X)＝(X[uv-r]+…+X[uv-2]+X[uv-1]+X[uv]+X[uv+1]+X[uv+2]+…+X[uv+r])/(2r+1)，uv表示当前计算像素的纹理坐标，X[uv-r]表示当前计算像素周围r像素的图像，I、P、II、IP分别表示色彩图像、一通道图像、六通道数据以及三通道RGB图像，r表示模糊半径。5.根据权利要求4所述的实时抠像方法，其特征在于，所述根据所述周围像素平均值计算三通道RGB图像的协方差与六通道数据的方差包括：根据所述周围像素平均值，利用公式3计算所述三通道RGB图像的协方差；其中，covIP.r、covIP.g、covIP.b分别表示三通道RGB图像的r通道、g通道、b通道的协方差，BlurIP.r、BlurIP.g、BlurIP.b分别表示三通道RGB图像中的r、g、b通道的周围像素平均值，BlurI.r、BlurI.g、BlurI.b分...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锐，
申请(专利权)人：重庆虚拟实境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50