CN103945139A - 一种快速合成透明背景图片的摄影平台以及该摄影平台采用的图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子技术领域。一种快速合成透明背景图片的摄影平台，包括摄影平台主体，摄影平台主体包括摄影台、照相机，摄影台包括用于放置被拍摄物体的置物台，置物台下方设有LED发光层；通过LED发光层使置物台上表面呈现暗背景或亮背景两种不同背景的可控背景；置物台包括上层钢化玻璃，上层钢化玻璃下设有黑膜，黑膜下设有扩散板，扩散板下设有支撑用下层钢化玻璃；摄影平台还包括终端控制系统，终端控制系统连接LED发光层、照相机，终端控制系统控制照相机在可控背景状态相异情况下，两次拍照，得到一张包含被拍摄物体在内的暗背景下的图片和一张包含被拍摄物体在内的亮背景下的图片；摄影平台还包括进行图片合成处理的图片处理系统。

Description

一种快速合成透明背景图片的摄影平台以及该摄影平台采用的图像处理方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及摄像平台。 

背景技术

数字图像比文本承载了更多的信息，比音频媒体更加直观，比视频媒体所需的存储空间小，是从各个方面权衡下来效率比较高的新型载体。大部分的数字图像都来源与实地场景的拍摄，但是由于受到环境和人为因素的影响，比如某些场景无法清除干扰，往往所获得的初试图像并不能满足人们的主观要求。因此，能任意地编辑和修饰图像中的元素，以符合人们的主观美观或者目的，成了目前的一个迫切需求。 

目前人们往往采用photoshop类似相关的图像处理软件以实现去除受干扰的背景，生成背景透明的或背景纯白色的照片，这种图像处理方式的使用过程较为复杂，不够便捷。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速合成透明背景图片的摄影平台。 

本发明的目的还在于提供一种采用上述摄影平台采用的图像处理方法。 

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现： 

一种快速合成透明背景图片的摄影平台，包括一摄影平台主体，所述摄影平台主体包括一摄影台、一照相机，其特征在于， 

所述摄影台包括一用于放置被拍摄物体的置物台，所述置物台的背景可变，所述置物台下方设有一LED发光层；通过LED发光层使所述置物台上表面呈现一暗背景或亮背景两种不同背景的可控背景； 

所述置物台包括一用于放置拍摄物的上层钢化玻璃，所述上层钢化玻璃 下设有一黑膜，所述黑膜下方设有一扩散板，所述扩散板下方设有一支撑用的下层钢化玻璃；所述LED发光层位于所述下层钢化玻璃下方； 

所述摄影平台还包括一终端控制系统，所述终端控制系统连接所述LED发光层、所述照相机，所述终端控制系统控制所述照相机在所述可控背景状态相异的情况下，两次拍照，分别得到一张包含被拍摄物体在内的暗背景下的图片、一张包含被拍摄物体在内的亮背景下的图片； 

所述摄影平台还包括一进行图片合成处理的图片处理系统。 

本发明通过扩散板调节LED发光层的发光亮度，隐蔽光源，通过LED发光层从而调节背景的亮暗，同时产生黑色或白色的背景，通过图像处理系统进行图片合成，获得透明背景下的被拍摄物图片。 

图片处理系统包括一处理器，所述处理器包括一视频运算器(ALU)、一查找表(LUT)。用于实时进行图像间加、减、乘、除、逻辑运算和灰度变换。 

所述上层钢化玻璃为3mm～5mm，所述扩散板为0.5mm～1.5mm，所述下层钢化玻璃为3mm～5mm。 

所述上层钢化玻璃优选为为4mm，所述扩散板为1mm，所述下层钢化玻璃为4mm。 

所述LED发光层包括等间距排布的LED灯条，所述LED灯条的排布间距为4～6mm。 

暗背景是指所述LED灯条处于关闭状态，置物台处于黑背景状态；亮背景，是指所述LED灯条处于开启状态，置物台上表面呈纯白色的状态。 

所述图片处理系统对得到的亮背景下的图片、暗背景下的图片进行算法处理，算法公式为C=aF+(1一a)B，其中C表示包括被拍摄物在内的亮背景下的图片，F表示被拍摄物体的图像，B表示不包括被拍摄物亮背景下的背景图片，通过亮、暗背景下的包括被拍摄物在内图片及其对应状态下背景图片的各个像素亮度值列方程求得F和a，得到一组与被拍摄物体相关的像素，对被拍摄物体的图像进行抠像处理，从而生成背景透明的被拍摄物体的照片。 

所述摄影台还包括一支撑用支架，所述置物台固定在所述支撑用支架上。 

所述支撑用支架上装有拍摄光源，所述拍摄光源优选由4个柔光灯组成，4个柔光灯分别位于所述支撑用支架的四个角部。通过触控界面控制每个灯的 亮度，4个柔光灯可以使板式的置物台光线更均匀。 

所述照相机也可以固定在所述支撑用支架上，所述照相机位于所述置物台的中部上方。以减少拍照过程中的晃动。 

所述支撑用支架上设有一万向轴和电动推杆，所述照相机通过所述万向轴固定在所述电动推杆上，所述万向轴连接一控制系统。以便于实时控制调整照相机的角度与位置。 

作为一种优选方案，所述支撑用支架包括两个纵截面呈倒“Y”型的立柱，所述立柱之间还设有一支撑托架、一横梁，所述支撑托架上置有所述置物台，所述横梁上装有所述照相机，所述照相机的镜头朝向所述置物台，且所述照相机的摄影范围覆盖所述置物台。所述支撑用支架还包括四个柔光灯固定支架，所述柔光灯固定支架一端固定连接立柱的顶部，一端固定连接柔光灯。所述柔光灯通过所述柔光灯固定支架连接所述立柱，便于柔光灯的角度和位置的调整。 

作为另一种优选方案，所述支撑用支架包括一支撑托架、一横梁，所述支撑托架上置有所述置物台，所述横梁上装有所述照相机，所述照相机的镜头朝向所述置物台，且所述照相机的摄影范围覆盖所述置物台。所述支撑托架可以是一木质的支撑托架。 

所述支撑用支架还包括两个“U”型支脚，所述支脚的“U”型开口端与所述支撑托架固定连接，所述两个“U”型支脚分别位于所述支撑托架的两端。 

所述支撑用支架还包括两个位于竖直方向内的竖直支撑架，所述竖直支撑架的一端与所述支撑托架固定连接，所述竖直支撑架的另一端与所述横梁固定连接。 

所述终端控制系统包括一用于控制所述拍摄光源照明情况的拍摄光源无线控制模块、一用于控制所述可控背景的变化情况的可控背景无线控制模块，所述终端控制系统还包括一用于控制照相机拍照情况的照相机控制模块； 

所述拍摄光源设有一与所述拍摄光源无线控制模块配套的拍摄光源控制信号接收模块； 

所述可控背景设有一与所述可控背景无线控制模块配套的背景切换控制 信号接收模块； 

所述照相机控制模块通过USB线连接所述照相机。 

摄影平台还可以包括一移动终端，所述移动终端可以是平板电脑、手机、触控一体机、笔记本等移动便携式设备。所述终端控制系统位于所述移动终端内。或者所述终端控制系统连接所述移动终端。再或者还可以直接以所述移动终端作为终端控制系统。 

作为一种优选方案，所述照相机优选具有连续拍照功能的照相机，所述照相机通过连续拍照的方式一次获得至少两张图片，至少两张图片中包含有一张包含被拍摄物体在内的暗背景下的图片、一张包含被拍摄物体在内的亮背景下的图片； 

所述照相机将一次获得的至少两张图片全部发给图片处理系统，图像处理系统比较并选取暗背景下的最清晰的一张包含被拍摄物体在内的图片和亮背景下的最清晰的一张包含被拍摄物体在内的图片，作为待处理的两幅图片，对两幅图片的每个像素进行处理。 

作为一种优选方案，所述终端控制系统控制所述可控背景循环开闭，所述可控背景处于暗背景状态的时间是t/2，所述可控背景处于亮背景状态的时间是t/2，所述照相机一次连续拍照的时间为t，一次连续拍照可拍摄至少2张。这样就可以保证一个拍照周期内拍摄到一张亮背景下包含被拍摄物体在内的图片和一张暗背景下包含被拍摄物体在内的图片。 

所述照相机内还可以设有一自动调焦模块，以获取更为清晰的图像。 

一种快速合成透明背景图片的摄影平台采用的图像处理方法，其特征在于，步骤一，通过照相机和被拍摄物体的背景的配合，两次拍照，分别得到一张包含被拍摄物体在内的暗背景下的图片和一张包含被拍摄物体在内的亮背景下的图片； 

步骤二，对两幅图片进行处理，得到各像素的像素亮度值； 

步骤三，对两幅图片根据算法进行处理，算法公式为C=aF+(1－a)B，其中C表示包含被拍摄物体在内亮背景下的图片，F表示被拍摄物体的图像，B表示不包含被拍摄物体在内亮背景下的背景图像，通过亮、暗背景下的包括被拍摄物在内图片及其对应状态下背景图片的各个像素亮度值列方程求得 F和a，得到一组与被拍摄物体相关的像素； 

步骤四，将与拍摄物体相关的像素抠出，从而生成背景透明的被拍摄物体的照片。 

步骤一中，所述暗背景优选黑背景，所述亮背景优选白背景。 

步骤四中，根据算法公式C=aF+(1－a)B，求出F和a，得到一组(RGBa)像素，进而生成背景透明的被拍摄物体的照片； 

步骤四后，可以保存在客户需要的格式。 

附图说明

图1为本发明一种快速合成透明背景图片的摄影平台的一种结构示意图； 

图2为本发明快速合成透明背景图片的摄影平台采用的图像处理方法的流程图。 

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。 

参照图1，一种快速合成透明背景图片的摄影平台，包括一摄影平台主体，摄影平台主体包括一摄影台、一照相机1，摄影台包括一用于放置被拍摄物体的置物台3，置物台3的背景可变，置物台3下方设有一LED发光层；通过LED发光层使置物台上表面呈现一暗背景或亮背景两种不同背景的可控背景；置物台3包括一用于放置拍摄物的上层钢化玻璃，上层钢化玻璃下设有一黑膜，黑膜下方设有一扩散板，扩散板下方设有一支撑用的下层钢化玻璃；LED发光层位于下层钢化玻璃下方；摄影平台还包括一终端控制系统，终端控制系统连接LED发光层、照相机，终端控制系统控制照相机在可控背景状态相异的情况下，两次拍照，分别得到一张包含被拍摄物体在内的暗背景下的图片和一张包含被拍摄物体在内的亮背景下的图片；摄影平台还包括一进行图片合成处理的图片处理系统。本发明通过扩散板调节LED发光层的发光亮度，隐蔽光源，通过LED发光层从而调节背景的亮暗，同时产生黑色或白色的背景，通过图像处理系统进行图片合成，获得透明背景下的被拍摄物图 片。 

图片处理系统包括一处理器，处理器包括一视频运算器(ALU)、一查找表(LUT)。用于实时进行图像间加、减、乘、除、逻辑运算和灰度变换。 

上层钢化玻璃为3mm～5mm，扩散板为0.5mm～1.5mm，下层钢化玻璃为3mm～5mm。上层钢化玻璃优选为为4mm，扩散板为1mm，下层钢化玻璃为4mm。LED发光层包括等间距排布的LED灯条，LED灯条的排布间距为4～6mm。暗背景是指LED灯条处于关闭状态，置物台处于黑背景状态；亮背景，是指LED灯条处于开启状态，置物台上表面呈纯白色的状态。 

图片处理系统对得到的亮背景下的图片、暗背景下的图片进行算法处理，算法公式为C=aF+(1－a)B，其中C表示合成图像，即包括被拍摄物在内的亮背景下的图片，F表示被拍摄物体的图像，B表示不包括被拍摄物亮背景下的背景图片，通过亮、暗背景下的包括被拍摄物在内图片及其对应状态下背景图片的各个像素亮度值列方程求得F和a，得到一组与被拍摄物体相关的像素，对被拍摄物体的图像进行抠像处理，从而生成背景透明的被拍摄物体的照片。 

摄影台还包括一支撑用支架4，置物台固定在支撑用支架上。 

支撑用支架4上装有拍摄光源2，拍摄光源2优选由4个柔光灯组成，4个柔光灯分别位于支撑用支架的四个角部。通过触控界面控制每个灯的亮度，4个柔光灯可以使板式的置物台光线更均匀。 

照相机1也可以固定在支撑用支架4上，照相机1位于置物台的中部上方。以减少拍照过程中的晃动。支撑用支架4上设有一万向轴和电动推杆，照相机1通过万向轴固定在电动推杆上，万向轴和电动推杆连接一控制系统。以便于实时控制调整照相机的角度与位置。 

作为一种优选方案，支撑用支架4包括两个纵截面呈倒“Y”型的立柱，立柱之间还设有一支撑托架、一横梁，支撑托架上置有置物台，横梁上装有照相机，照相机的镜头朝向置物台，且照相机的摄影范围覆盖置物台。支撑用支架还包括四个柔光灯固定支架，柔光灯固定支架一端固定连接立柱的顶部，一端固定连接柔光灯。柔光灯通过柔光灯固定支架连接立柱，便于柔光灯的角度和位置的调整。 

作为另一种优选方案，支撑用支架4包括一支撑托架、一横梁，支撑托架上置有置物台，横梁上装有照相机，照相机的镜头朝向置物台，且照相机的摄影范围覆盖置物台。支撑托架可以是一木质的支撑托架。支撑用支架还包括两个“U”型支脚，支脚的“U”型开口端与支撑托架固定连接，两个“U”型支脚分别位于支撑托架的两端。支撑用支架还包括两个位于竖直方向内的竖直支撑架，竖直支撑架的一端与支撑托架固定连接，竖直支撑架的另一端与横梁固定连接。 

终端控制系统包括一用于控制拍摄光源照明情况的拍摄光源无线控制模块、一用于控制可控背景的变化情况的可控背景无线控制模块，终端控制系统还包括一用于控制照相机拍照情况的照相机控制模块；拍摄光源设有一与拍摄光源无线控制模块配套的拍摄光源控制信号接收模块；可控背景设有一与可控背景无线控制模块配套的背景切换控制信号接收模块；照相机控制模块通过USB线连接照相机。 

摄影平台还可以包括一移动终端，移动终端可以是平板电脑、手机、触控一体机、笔记本等移动便携式设备。终端控制系统位于移动终端内。或者终端控制系统连接移动终端。再或者还可以直接以移动终端作为终端控制系统。 

作为一种优选方案，照相机优选具有连续拍照功能的照相机，照相机通过连续拍照的方式一次获得至少两张图片，至少两张图片中包含有一张包含被拍摄物体在内的暗背景下的图片、一张包含被拍摄物体在内的亮背景下的图片； 

照相机将一次获得的至少两张图片全部发给图片处理系统，图像处理系统比较并选取暗背景下的最清晰的一张包含被拍摄物体在内的图片和亮背景下的最清晰的一张包含被拍摄物体在内的图片，作为待处理的两幅图片，对两幅图片的每个像素进行处理。 

作为一种优选方案，终端控制系统控制可控背景循环开闭，可控背景处于暗背景状态的时间是t/2，可控背景处于亮背景状态的时间是t/2，照相机一次连续拍照的时间为t，一次连续拍照可拍摄至少2张。这样就可以保证一个拍照周期内拍摄到一张亮背景下包含被拍摄物体在内的图片、一张暗背景下 包含被拍摄物体在内的图片。 

照相机内还可以设有一自动调焦模块，以获取更为清晰的图像。 

参见图2，一种快速合成透明背景图片的摄影平台采用的图像处理方法，步骤一，通过照相机和被拍摄物体的背景的配合，两次拍照，分别得到一张包含被拍摄物体在内的暗背景下的图片、一张包含被拍摄物体在内的亮背景下的图片； 

步骤二，对两幅图片进行处理，得到各像素的像素亮度值； 

步骤三，对两幅图片根据算法进行处理，算法公式为C=aF+(1－a)B，其中C表示合成图像，即包含被拍摄物体在内暗背景下的图片或亮背景下的图片，F表示被拍摄物体的图像，B表示不包含被拍摄物体在内暗背景下或亮背景下的背景图像，通过亮、暗背景下的包括被拍摄物在内图片及其对应状态下背景图片的各个像素亮度值列方程求得F和a，得到一组与被拍摄物体相关的像素， 

步骤四，将与拍摄物体相关的像素抠出，从而生成背景透明的被拍摄物体的照片。 

步骤一中，暗背景优选黑背景，亮背景优选白背景。 

步骤四中，根据算法公式C=aF+(1－a)B，求出F和a，得到一组(RGBa)像素，进而生成背景透明的被拍摄物体的照片； 

步骤四后，可以保存在客户需要的格式。 

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (10)

1.一种快速合成透明背景图片的摄影平台，包括一摄影平台主体，所述摄影平台主体包括一摄影台、一照相机，其特征在于，

所述摄影台包括一用于放置被拍摄物体的置物台，所述置物台的背景可变，所述置物台下方设有一LED发光层；通过LED发光层使所述置物台上表面呈现一暗背景或亮背景两种不同背景的可控背景；

所述置物台包括一用于放置拍摄物的上层钢化玻璃，所述上层钢化玻璃下设有一黑膜，所述黑膜下方设有一扩散板，所述扩散板下方设有一支撑用的下层钢化玻璃；所述LED发光层位于所述下层钢化玻璃下方；

所述摄影平台还包括一终端控制系统，所述终端控制系统连接所述LED发光层、所述照相机，所述终端控制系统控制所述照相机在所述可控背景状态相异的情况下，两次拍照，分别得到一张包含被拍摄物体在内的暗背景下的图片和一张包含被拍摄物体在内的亮背景下的图片；

所述摄影平台还包括一进行图片合成处理的图片处理系统。

2.根据权利要求1所述的快速合成透明背景图片的摄影平台，其特征在于，所述上层钢化玻璃为3mm～5mm，所述扩散板为0.5mm～1.5mm，所述下层钢化玻璃为3mm～5mm。

3.根据权利要求1所述的快速合成透明背景图片的摄影平台，其特征在于，所述LED发光层包括等间距排布的LED灯条，所述LED灯条的排布间距为4～6mm。

4.根据权利要求1所述的快速合成透明背景图片的摄影平台，其特征在于，所述图片处理系统对得到的亮背景下的图片、暗背景下的图片进行算法处理，算法公式为C=aF+(1－a)B，其中C表示合成图像，即包括被拍摄物在内的亮背景下的图片，F表示被拍摄物体的图像，B表示不包括被拍摄物亮背景下的背景图片，通过亮、暗背景下的图片及其对应状态下背景图片的各个像素亮度值列方程求得F和a，得到一组与被拍摄物体相关的像素，对被拍摄物体的图像进行合成处理，从而生成背景透明的被拍摄物体的照片。

5.根据权利要求1所述的快速合成透明背景图片的摄影平台，其特征在于，所述摄影台还包括一支撑用支架，所述置物台固定在所述支撑用支架上。

所述支撑用支架上装有拍摄光源，所述拍摄光源由4个柔光灯组成，4个柔光灯分别位于所述支撑用支架的四个角部；

所述支撑用支架包括一支撑托架、一横梁，所述支撑托架上置有所述置物台，所述横梁上装有所述照相机，所述照相机的镜头朝向所述置物台，且所述照相机的摄影范围覆盖所述置物台。

6.根据权利要求3所述的快速合成透明背景图片的摄影平台，其特征在于，暗背景是指所述LED灯条处于关闭状态，置物台处于黑背景状态；亮背景，是指所述LED灯条处于开启状态，置物台上表面呈纯白色的状态。

7.根据权利要求1所述的快速合成透明背景图片的摄影平台，其特征在于，所述摄影平台还包括一移动终端，所述移动终端是平板电脑、手机、触控一体机、笔记本等移动便携式设备。

8.根据权利要求1所述的快速合成透明背景图片的摄影平台，其特征在于，所述照相机具有连续拍照功能的照相机，所述照相机通过连续拍照的方式一次获得至少两张图片，至少两张图片中包含有一张包含被拍摄物体在内的暗背景下的图片、一张包含被拍摄物体在内的亮背景下的图片；

所述照相机将一次获得的至少两张图片全部发给图片处理系统，图像处理系统比较并选取暗背景下的最清晰的一张包含被拍摄物体在内的图片和亮背景下的最清晰的一张包含被拍摄物体在内的图片，作为待处理的两幅图片，对两幅图片的每个像素进行处理。

9.根据权利要求1所述的快速合成透明背景图片的摄影平台，其特征在于，所述终端控制系统控制所述可控背景循环开闭，所述可控背景处于暗背景状态的时间是t/2，所述可控背景处于亮背景状态的时间是t/2，所述照相机一次连续拍照的时间为t，一次连续拍照可拍摄至少2张。

10.根据权利要求1所述的快速合成透明背景图片的摄影平台采用的图像处理方法，其特征在于，步骤一，通过照相机和被拍摄物体的背景的配合，两次拍照，分别得到一张包含被拍摄物体在内的暗背景下的图片和一张包含被拍摄物体在内的亮背景下的图片；

步骤二，对两幅图片进行处理，得到各像素的像素亮度值；

步骤三，对两幅图片根据算法进行处理，算法公式为C=aF+(1－a)B，其中C表示包含被拍摄物体在内暗背景下的图片或亮背景下的图片，F表示被拍摄物体的图像，B表示不包含被拍摄物体在内亮背景下的背景图像，通过亮、暗背景下的包括被拍摄物在内图片及其对应状态下背景图片的各个像素亮度值列方程求得F和a，得到一组与被拍摄物体相关的像素；

步骤四，将与拍摄物体相关的像素抠出，从而生成背景透明的被拍摄物体的照片。