CN102395007A - 一种单色背景视频/图片抠像处理方法 - Google Patents

一种单色背景视频/图片抠像处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种单色背景视频/图片抠像处理方法，包括如下步骤：视频/图片预处理：将视频/图片的图像格式统一设定为RGB格式；背景色简单滤除：设定滤除的背景颜色值、背景颜色变化幅度阈值以及物体反光颜色值，对视频/图片逐行扫描像素点，判断是否对该像素点进行滤除；物体边缘混色滤除：设定需保留物体的边缘混色变化幅度阈值，对视频/图片逐行扫描像素点，进行边缘混色滤除；滤除遗漏背景色：旋转视频/图片，上下重复对背景色进行遗漏检测；合成新图像：将抠像处理后的视频/图片与新的背景图进行合成处理。此种抠像处理方法可有效提高单色背景视频/图片抠像的质量，解决了现有抠像技术中人工交互量大、物体边缘混色滤除不完全等问题。

Description

一种单色背景视频/图片抠像处理方法
技术领域
 本发明涉及一种动态单色背景视频抠像处理方法，此处理方法亦适用于处理静态单色背景图片抠像的情况。
背景技术
 “抠像”一词是从早期电视制作中得来的。在早期的电视制作中，抠像需要昂贵的硬件支持，且对拍摄的背景要求很严，需在特定的蓝背景下拍摄，光线要求也很严格。如今的硬件特技已能轻松地做到了，但价格却使人望而生畏，是许多中小单位不能承受的。
另外，对于静态图片而言，在条件所限下，也需要利用抠像改变图像的背景，目前常见的是使用手工操作，利用photoshop等图像处理软件，这样不仅费时费力，效率地下，而且效果因工作人员的水平而差异很大，质量不尽如人意。
有鉴于此，本发明人针对现有视频/图片抠像处理中存在的成本高、适用性差等缺陷，深入了解国际上多家顶尖的抠像软件，潜心专研数载，终有本案产生。
发明内容
 本发明所要解决的技术问题是针对前述背景技术中存在的缺陷和不足，提供一种单色背景视频/图片抠像处理方法，其可有效提高单色背景视频/图片抠像的质量，解决了现有抠像技术中人工交互量大、物体边缘混色滤除不完全等问题。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种单色背景视频/图片抠像处理方法，包括如下步骤：
（1）视频/图片预处理：将欲处理的视频/图片的图像格式统一设定为RGB格式；
（2）背景色简单滤除：设定滤除的背景颜色值、背景颜色变化幅度阈值以及物体反光颜色值，对视频/图片逐行扫描像素点，检测像素点的颜色值与设定滤除的背景颜色值之间的差值变化情况，结合相邻已扫描像素点的处理结果来判断是否对该像素点进行滤除；
（3）物体边缘混色滤除：设定需保留物体的边缘混色变化幅度阈值，对视频/图片逐行扫描像素点，检测当前的像素点与下几个相邻的像素点的颜色值，在背景色简单滤除的基础上进行边缘混色滤除；
（4）滤除遗漏背景色：在背景色简单滤除及物体边缘混色滤除后，旋转视频/图片，上下重复对背景色进行遗漏检测，完成背景色的滤除功能；
（5）合成新图像：将抠像处理后的视频/图片与新的背景图进行合成处理。
上述步骤（2）的具体内容为：
（21）对于已扫描到的像素点，首先判断该点是否已处于物体内部；若在物体内部，则不作处理；若在物体外部，转步骤（22）；
（22）将所述像素点的值与滤除的背景颜色值进行对比，判断该点是否处于背景颜色滤除范围之内；若该点处于背景颜色滤除范围之内，且不等于物体反光颜色值，则滤除并继续检查下一个像素点；若等于物体反光颜色值则保留，继续检查下个像素点；若该点不处于背景颜色滤除范围之内，则转步骤（23）；
（23）检查所述像素点所在行的前一行与该点相邻的像素点是否为物体的边缘像素点；若前一行与该像素点相邻的像素点为物体的边缘像素点，则该点也是物体的边缘像素点，保留该点像素值；若前一行与该点相邻的像素点不是物体的边缘像素点，则该点是物体的边缘像素点，亦保留该点像素值。
上述步骤（5）中，对于欲保留物体的边缘部分，采用插值处理算法进行合成。
采用上述方案后，本发明基于RGB的图像格式，通过设定滤除的背景颜色值、背景颜色变化幅度阈值、物体反光颜色值以及物体边缘混色变化幅度阈值，逐行扫描像素点，检测当前的像素点与周边相邻的像素点的颜色值变化的情况来决定是否滤除当前像素点；若涉及物体边缘部分的像素点，则采用弱化算法减低混色对物体边缘部分的影响力；然后通过旋转视频/图片反复检测背景色，剔除遗漏的背景色，最终达到视频/图片抠像的目的。
在前面的描述过程中，本发明提到了对物体边缘部分的像素点进行弱化处理。弱化处理的具体方法是选取物体边缘的像素点作为标杆，对于在物体边缘外侧区域的像素点，其取值是在原值的基础上，参照标杆像素点的值，以该像素点与参照标杆像素点的距离作为权值，通过对两者进行加权求和取均值来弱化混色像素点。由于物体边缘的像素点一般都是彼此相邻，且构成不规则的回路，因此，对在物体边缘外侧区域中的混色像素点进行弱化时，每个混色像素点一般都会被进行三次的弱化处理，这大大地剔除了物体外部背景因素的影响，使物体与外部背景的边缘部分更为清晰。
附图说明
 图1是本发明的流程图。
具体实施方式
 以下将结合附图和具体实施例对本发明的实现过程进行详细说明。
配合图1所示，本发明提供一种单色背景视频/图片抠像处理方法，包括如下步骤：
（1）视频/图片预处理：由于本发明是基于RGB图像格式来完成的，因此首先需要对欲进行处理的视频/图片的图像格式进行识别，若不是RGB格式，需要统一转换为RGB格式；
（2）背景色简单滤除：设定滤除的背景颜色值、背景颜色变化幅度阈值以及物体反光颜色值，其中滤除的背景颜色值为视频/图片的背景像素点值，背景颜色变化幅度阈值的取值范围在(0,255)之间，背景颜色变化幅度阈值越大，则以滤除的背景颜色值为基准的滤除颜色范围越广，物体反光颜色值为强光源投射到物体上的颜色值，在此基础上，然后对视频/图片逐行扫描像素点，检测像素点的颜色值与设定滤除的背景颜色值之间的差值变化情况，结合相邻已扫描像素点的处理结果来判断是否对该像素点进行滤除。例如当前正滤除到某行某列的某个像素点上：首先判断该点是否已处于物体内部；若在物体内部，则不作处理；若在物体外部，则取该像素点的值与滤除的背景颜色值进行对比，判断该点是否处于背景颜色滤除范围之内；若该点处于背景颜色滤除范围之内，且不等于物体反光颜色值，则滤除并继续检查下一个像素点；若等于物体反光颜色值则保留，继续检查下个像素点；若该点不处于背景颜色滤除范围之内，则检查前一行与该点相邻的像素点（前一行的前一列、当前列、后一列三个像素点）是否为物体的边缘像素点；若前一行与该点相邻的像素点为物体的边缘像素点，则该点也是物体的边缘像素点，保留该点像素值；若前一行与该点相邻的像素点不是物体的边缘像素点，则该点是物体的边缘像素点，亦保留该点像素值；按前面的步骤继续检测后续的像素点，直至扫描完所有行；
（3）物体边缘混色滤除：设定需保留物体的边缘混色变化幅度阈值，对视频/图片逐行扫描像素点，检测当前的像素点与下几个相邻的像素点的颜色值，在背景色简单滤除的基础上进行边缘混色滤除，滤除的具体方法就是对物体边缘部分的像素点进行弱化处理；
（4）滤除遗漏背景色：在背景色简单滤除及物体边缘混色滤除后，旋转视频/图片，上下重复对背景色进行遗漏检测，完成背景色的滤除功能；
（5）合成新图像：将抠像处理后的视频/图片与新的背景图进行合成处理，采用插值处理算法合成物体边缘部分。
综上所述，本发明的适用性非常广泛，对于普通的家庭或个人，只需要一台普通PC和一个普通的摄像头，将视频/图片设计为绿屏（蓝屏）或晴朗天空，就可以实现专业摄影棚里面的抠像技术。
本发明具有以下有益效果：
（1）解决了现有视频/图片抠像技术中人工交互量大的问题；
（2）解决了物体边缘混色滤除不完全的问题；
（3）提供了一种造价低廉的、实用性强的视频/图片抠像技术。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (3)

1.一种单色背景视频/图片抠像处理方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）视频/图片预处理：将欲处理的视频/图片的图像格式统一设定为RGB格式；
（2）背景色简单滤除：设定滤除的背景颜色值、背景颜色变化幅度阈值以及物体反光颜色值，对视频/图片逐行扫描像素点，检测像素点的颜色值与设定滤除的背景颜色值之间的差值变化情况，结合相邻已扫描像素点的处理结果来判断是否对该像素点进行滤除；
（3）物体边缘混色滤除：设定需保留物体的边缘混色变化幅度阈值，对视频/图片逐行扫描像素点，检测当前的像素点与下几个相邻的像素点的颜色值，在背景色简单滤除的基础上进行边缘混色滤除；
（4）滤除遗漏背景色：在背景色简单滤除及物体边缘混色滤除后，旋转视频/图片，上下重复对背景色进行遗漏检测，完成背景色的滤除功能；
（5）合成新图像：将抠像处理后的视频/图片与新的背景图进行合成处理，采用插值处理算法合成物体边缘部分。
2.如权利要求1所述的一种单色背景视频/图片抠像处理方法，其特征在于所述步骤（2）的具体内容为：
（21）对于已扫描到的像素点，首先判断该点是否已处于物体内部；若在物体内部，则不作处理；若在物体外部，转步骤（22）；
（22）将所述像素点的值与滤除的背景颜色值进行对比，判断该点是否处于背景颜色滤除范围之内；若该点处于背景颜色滤除范围之内，且不等于物体反光颜色值，则滤除并继续检查下一个像素点；若等于物体反光颜色值则保留，继续检查下个像素点；若该点不处于背景颜色滤除范围之内，则转步骤（23）；
（23）检查所述像素点所在行的前一行与该点相邻的像素点是否为物体的边缘像素点；若前一行与该像素点相邻的像素点为物体的边缘像素点，则该点也是物体的边缘像素点，保留该点像素值；若前一行与该点相邻的像素点不是物体的边缘像素点，则该点是物体的边缘像素点，亦保留该点像素值。
3.如权利要求1所述的一种单色背景视频/图片抠像处理方法，其特征在于：所述步骤（5）中，对于欲保留物体的边缘部分，采用插值处理算法进行合成。
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Denomination of invention: Single-colour background video/picture keying processing method

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License type: Common License

Record date: 20161109

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Assignor: Nanjing Post & Telecommunication Univ.

Contract record no.: 2016320000207

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