证件照片的背景替换方法及系统技术方案

本发明专利技术创造涉及图像处理技术的应用，主要为一种证件照片的背景替换方法及系统，可综合运用人像前景色、新背景色、原背景色和不透明度α值计算合成照片的颜色值。通过对α值进行变换，以突出或压制过渡区域的细节，达到更好的照片背景替换效果，包括以下步骤：步骤1：输入证件照片I

【技术实现步骤摘要】
证件照片的背景替换方法及系统


[0001]本专利技术创造涉及图像处理技术的应用，主要为证件照片的背景替换方法及系统。

技术介绍

[0002]人们在申请办理各种证件的时候，办证机关对证件照片的规格有不同的要求，尤其是对证件照片的背景颜色有着严格的规定。为了让照片的背景颜色符合标准，通常运用图像处理软件对证件照片进行背景替换，以满足不同的规格要求。然而这种方法依赖人工操作、效率不高、效果不佳。
[0003]首先运用抠图技术，从照片中提取人像前景；中国专利CN201310432686.7，公开的一种人像背景抠图的方法和中国专利CN201810085180.6公开的一种二代身份证照片的人像背景智能全自动替换方法，都公开了两个人像抠图方法。根据三元图(Trimap图)计算人像前景的Alpha图。
[0004]然后，基于Alpha图，把人像前景与特定的背景进行合成。又如中国专利CN201811032661.7公开了一种证件照片自动背景替换方法、系统及服务器，其公开的一种证件照合成方法，将图像分解为背景区域、前景区域和未知区域，利用公式：I(z)＝α(z)F(z)+(1
‑
α(z))B(z)计算合成照片，实现证件照片背景替换。其中，z表示照片中的一个像素点，F(z)是人像的前景颜色，B(z)是新背景颜色，α(z)是Alpha图中对应像素点的不透明度。
[0005]在进行照片合成时，只考虑到了原始照片的人像前景、新的背景和α值。然而，实际照片中人像前景会受到原背景颜色的干扰，尤其是在前景背景过渡区域。如果仅仅用抠取的人像前景色和新背景色计算合成照片的像素颜色，造成人像与背景的过渡区域不协调，不自然。
[0006]所以，有必要综合运用人像前景色、新背景色、原背景色和α值，计算合成照片的颜色值；使得证件照片的背景替换后，人像清晰、完整，过渡区域自然、协调。

技术实现思路

[0007]为了解决这一问题，本专利技术提供一种证件照片的背景替换方法及系统，可综合运用人像前景色、新背景色、原背景色和不透明度α值计算合成照片的颜色值。通过对α值进行变换，以突出或压制过渡区域的细节，达到更好的照片背景替换效果。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：证件照片的背景替换方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1：输入证件照片I
’
；
[0010]步骤2：选择新背景颜色B；
[0011]步骤3：人像抠图，原始照片进行抠图处理，抠取照片的人像前景，计算对应每个照片像素的不透明度，生成Alpha图；
[0012]步骤4：α值变换，根据需要对Alpha图中各像素的α值进行变换；
[0013]步骤1：输入证件照片I
’
；
[0014]步骤2：选择新背景颜色B；
[0015]步骤3：人像抠图，对原始照片进行抠图处理，计算每个像素的不透明度，生成Alpha图；
[0016]步骤4：α值变换，根据需要对Alpha图中各像素的α值进行变换；
[0017]步骤5：计算原始背景颜色，在照片中搜索不透明度α值为0的像素，分别计算红、绿、蓝颜色分量的平均值，作为原始背景颜色B
’
；
[0018]步骤6：照片合成，生成背景替换的证件照片I。
[0019]作为优选，所述步骤4中，根据不同的需求，选用不同的非线性变换函数，对α值进行变换。
[0020]作为优选，所述步骤6中，综合考虑原始照片I
’
、原始背景B
’
、新背景B以及Alpha图，用如下公式：I(z)＝I
’
(z)+(1
‑
α(z))*B(z)
‑
(1
‑
α(z))*B
’
(z)，计算合成照片I中每个像素的颜色值。
[0021]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：证件照片的背景替换系统，包括：用于输入证件照片的照片输入模块、新背景选择模块、人像抠图模块、α值变换模块、原始背景计算模块和照片合成模块；其中，
[0022]所述新背景选择模块，用于选择新的照片背景颜色；
[0023]所述人像抠图模块，用于对原始照片进行人像抠图处理，计算对应每个照片像素的不透明度，生成照片的Alpha图；
[0024]所述α值变换模块，用于对所述人像抠图模块生成的Alpha图中各像素的α值进行变换处理；选用不同的非线性变换函数，对α值进行变换，以突出或压制人像前景与背景过渡区域的细节；
[0025]所述原始背景计算模块，用于计算证件照片的原始背景颜色值B
’
；在照片中搜索、统计对应不透明度α值为0的像素，分别计算红、绿、蓝三个颜色分量的平均值，作为原始背景颜色B
’
；
[0026]所述照片合成模块，用于合成新的证件照片I，实现证件照片的背景替换；计算合成照片每个像素的颜色值时，综合考虑原始照片I
’
、原始背景B
’
、新背景B以及Alpha图。
[0027]本专利技术的证件照片的背景替换方法及系统可达到如下有益效果：在计算合成照片的颜色值时综合考虑了原始照片、原始背景、新背景以及Alpha图。通过对α值进行变换，进一步突显人像前景细节。本专利技术实现的背景替换照片，人像前景更加清晰、完整，人像前景与背景的过渡区域更加自然、协调。
附图说明
[0028]图1为证件照片的背景替换方法流程示意图；
[0029]图2为本专利技术实施例的α值变换函数曲线图；
[0030]图3为证件照片的背景替换系统结构示意图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0032]本实施例提供的证件照片的背景替换方法，如图1所示。
[0033]一、输入证件照片。把输入的原始照片表示为I
’
。
[0034]二、选择新背景颜色。把新的照片背景表示为B。
[0035]三、人像抠图，运用抠图算法，对照片进行抠图处理，抠取照片的人像前景，计算对应每个照片像素的不透明度，生成Alpha图。像素的不透明度表示为α
’
。其中，人像区域像素对应的α
’
为1，背景区域像素对应的α
’
为0，前景背景过渡区域像素对应的0<α
’
<1。
[0036]四、α值变换。为了进一步突出人像前景与背景过渡区域的细节，对Alpha图中各像素对应的α
’
值进行变换。
[0037]选用如图2所示的非线性变换函数：f(x)＝1
‑
(x
‑
1)2，对Alpha值进行变换α＝f(α
’
)。变换后，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.证件照片的背景替换方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：输入证件照片I
’
；步骤2：选择新背景颜色B；步骤3：人像抠图，对原始照片进行抠图处理，计算每个像素的不透明度，生成Alpha图；步骤4：α值变换，根据需要对Alpha图中各像素的α值进行变换；步骤5：计算原始背景颜色，在照片中搜索不透明度α值为0的像素，分别计算红、绿、蓝颜色分量的平均值，作为原始背景颜色B
’
；步骤6：照片合成，生成背景替换的证件照片I。2.根据权利要求1所述的证件照片的背景替换方法，其特征在于：所述步骤4中，根据不同的需求，选用不同的非线性变换函数，对α值进行变换。3.根据权利要求1所述的证件照片的背景替换方法，其特征在于：所述步骤6中，综合考虑原始照片I
’
、原始背景B
’
、新背景B以及Alpha图，用如下公式：I(z)＝I
’
(z)+(1
‑
α(z))*B(z)
‑
(1
‑
α(z))*B

【专利技术属性】
技术研发人员：徐则中，王利君，徐哲，曾友，夏莉丽，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：