一种基于深度信息的抠图方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于深度信息的抠图方法及系统，包括步骤：S1、采集包含有目标的深度图像与彩色图像；S2、将所述深度图像与所述彩色图像进行对齐，得到对齐后的深度图像；S3、将所述对齐后的深度图像进行阈值二值化处理以及腐蚀膨胀处理以得到三元图；S4、通过抠图算法对所述三元图与所述彩色图像进行处理以得到Alpha图；S5、利用所述Alpha图与所述彩色图像将目标分离出来以得到目标图像。本发明专利技术可使用户在不更换2D相机，不使用幕布的情况下，实现实时视频的抠图功能，利用一个深度相机取代人工交互，自动实现Trimap的获取，精度高且速度快。度快。度快。

【技术实现步骤摘要】
一种基于深度信息的抠图方法及系统


[0001]本专利技术涉及数字图像处理
，尤其涉及一种基于深度信息的抠图方法及系统。

技术介绍

[0002]从静止的背景中提取移动的前景，理论上讲只需要确定一张背景图像，然后在新的图像中去除背景图像从而即可得到前景图像。然而，在大多数情况下，并没有这样的背景图像。
[0003]现有的前景图像提取技术中，有基于背景建模的方法、基于绿幕的前景提取法、基于行人分割的方法、以及基于三元图(Trimap)创建蒙版的方法等等。其中，基于背景建模的方法，其从静止的背景中提取出移动的前景，只需要在新的图像中利用阈值减去背景就可以滤出前景，但是该方法对阈值的要求很高，对阈值十分敏感，容易出现“双影”以及“空洞”的现象；而基于绿幕的前景提取法，其具有与基于背景建模的方法同样的缺点，且需要搭建绿幕工作室，需要耗费大量的人力，一般情况不适用；基于行人分割的方法，其只适用于已知的数据集类别，但不能涵盖任意类别，具有一定的局限性；而基于三元图(Trimap)创建蒙版的方法，需要用户手动选取Trimap，耗费时间，效率低。
[0004]上述
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于深度信息的抠图方法及系统，以解决上述
技术介绍
问题中的至少一种问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：
[0007]一种基于深度信息的抠图方法，包括如下步骤：
[0008]S1、采集包含有目标的深度图像与彩色图像；
[0009]S2、将所述深度图像与所述彩色图像进行对齐，得到对齐后的深度图像；
[0010]S3、将所述对齐后的深度图像进行阈值二值化处理以及腐蚀膨胀处理以得到三元图；
[0011]S4、通过抠图算法对所述三元图与所述彩色图像进行处理以得到Alpha图；
[0012]S5、利用所述Alpha图与所述彩色图像将目标分离出来以得到目标图像。
[0013]在一些实施例中，步骤S1中，利用深度相机与彩色相机分别采集所述深度图像与所述彩色图像，其中，两个相机输出的图像为同一时刻曝光采集所得。
[0014]在一些实施例中，通过控制与处理模块控制所述深度相机和所述彩色相机的曝光采集时间同步；其中，所述控制与处理模块包括同步信息计算单元，所述同步信息计算单元基于相位扫描算法计算目标物体在所述深度图像与所述彩色图像中的时延和位置误差，并
不断迭代相位参数直到所述时延和位置误差为最小，以确定同步相位。
[0015]在一些实施例中，步骤S3包括：
[0016]S30、基于所述深度图像对前景、背景进行阈值二值化处理；
[0017]S31、对经过阈值二值化处理的所述前景、背景分别做腐蚀的形态学操作，得到收缩版本的前景、背景划分；
[0018]S32、将腐蚀区域确定为未确定边界区域，以得到所述三元图。
[0019]在一些实施中，步骤S3中还包括：对所述深度图像中背景区和前景区的各像素点的值进行统一设置，将所述背景区的各像素点的值设置为第一预设值；将所述前景区的各像素点的值设置为第二预设值；其中，所述第一预设值与所述第二预设值不相等。
[0020]在一些实施例中，步骤S3中，在对所述深度图像进行阈值二值化以及腐蚀膨胀处理前，还包括如下步骤：
[0021]对所述深度图像进行滤波去噪声平滑处理。
[0022]在一些实施例中，步骤S4中，基于图像当前像素点与对应的前景和背景的线性关系：
[0023]I＝αF+(1-α)B
[0024]其中，I为图像像素点，α为透明度、F为前景色，B为背景色；通过所述抠图算法得到每个像素对应的α值，每个像素对应的α值构成一幅Alpha图。
[0025]在一些实施例中，步骤S5中，通过合成的方法将所述Alpha图与所述彩色图像合成以得到所述目标图像。
[0026]作为本专利技术实施例另一技术方案：
[0027]一种基于深度信息的抠图系统，包括：
[0028]采集模块，用于采集包含有目标的深度图像与彩色图像；
[0029]控制与处理模块，包括：对齐匹配单元，用于将所述深度图像与所述彩色图像进行对齐，得到对齐后的深度图像；三元图获取单元，用于对所述对齐后的深度图像进行阈值二值化处理以及腐蚀膨胀处理以得到三元图；Alpha图获取单元，用于对所述三元图与所述彩色图像进行处理以得到Alpha图；图像分离单元，用于利用所述Alpha图与所述彩色图像将前景分离出来以得到所述目标图像。
[0030]在一些实施例中，所述采集模块采用相位扫描法采集所述深度图象与所述彩色图像；所述Alpha图获取单元基于抠图算法对所述三元图与所述彩色图像进行处理以得到所述Alpha图。
[0031]本专利技术技术方案的有益效果是：
[0032]相较于现有技术，本专利技术可使用户在不更换2D相机，不使用幕布的情况下，实现实时视频的抠图功能，利用一个深度相机取代人工交互，自动实现Trimap的获取，精度高且速度快。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可
以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1是根据本专利技术一个实施例基于深度信息的抠图方法的流程图示。
[0035]图2是图1实施例中基于深度图得到三元图的图示。
[0036]图3是根据本专利技术另一个实施例基于深度信息的抠图系统的原理框图。
具体实施方式
[0037]为了使本专利技术实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0038]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。
[0039]需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于深度信息的抠图方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、采集包含有目标的深度图像与彩色图像；S2、将所述深度图像与所述彩色图像进行对齐，得到对齐后的深度图像；S3、将所述对齐后的深度图像进行阈值二值化处理以及腐蚀膨胀处理以得到三元图；S4、通过抠图算法对所述三元图与所述彩色图像进行处理以得到Alpha图；S5、利用所述Alpha图与所述彩色图像将目标分离出来以得到目标图像。2.如权利要求1所述的基于深度信息的抠图方法，其特征在于：步骤S1中，利用深度相机与彩色相机分别采集所述深度图像与所述彩色图像，其中，两个相机输出的图像为同一时刻曝光采集所得。3.如权利要求2所述的基于深度信息的抠图方法，其特征在于：通过控制与处理模块控制所述深度相机和所述彩色相机的曝光采集时间同步；其中，所述控制与处理模块包括同步信息计算单元，所述同步信息计算单元基于相位扫描算法计算目标物体在所述深度图像与所述彩色图像中的时延和位置误差，并不断迭代相位参数直到所述时延和位置误差为最小，以确定同步相位。4.如权利要求1所述的基于深度信息的抠图方法，其特征在于：步骤S3包括：S30、基于所述深度图像对前景、背景进行阈值二值化处理；S31、对经过阈值二值化处理的所述前景、背景分别做腐蚀的形态学操作，得到收缩版本的前景、背景划分；S32、将腐蚀区域确定为未确定边界区域，以得到所述三元图。5.如权利要求4所述的基于深度信息的抠图方法，其特征在于：步骤S3中还包括：对所述深度图像中背景区和前景区的各像素点的值进行统一设置，将所述背景区的各像素点的值设置为第一预设值；将所述前景...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡正，张林，黄源浩，肖振中，
申请(专利权)人：深圳奥比中光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：