CN106937059A - 基于Kinect的影像合成方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供基于Kinect的影像合成方法和系统,用于解决现有计算中影像的合成无法达到预期的融合效果的问题。其中方法,包括:采集包含人物的第一图像;通过Kinect设备移除第一图像中的第一背景区域,获得第二图像;基于第二图像、具有深度信息的第一图像和设定的概率阈值,去除第二图像中的第二背景区域,获得第三图像;对第三图像的边界羽化处理,获得第四图像;将第四图像与预设的背景图像合成第五图像。本发明实现了对初始人像的进一步处理,获得具有更加平滑边缘的人像,使得人像与预设的背景合成后过渡自然。
Description
技术领域
本发明涉及图像合成技术,具体涉及基于Kinect的影像合成方法和系统。
背景技术
随着虚拟现实技术的发展,人们生活方式逐渐发生改变,合影方式不仅仅局限在人们到真实的场景中,由他人拍摄完成。Kinect是微软在2010年6月14日对XBOX360体感周边外设正式发布的名字。基于现有Kinect设备和图像融合技术,可以使用户自己完成在任意地方与喜欢场景的合影动作。当用户想完成合影动作时,只需走到合影系统面前,选择好待合影背景图像后摆出相应的动作;随后用户姿态由Kinect设备捕捉采集传入合影系统;经特定的处理后与背景图像融合,即可得到合影图像。
发明人发现,在现有图像融合中,人像在背景中的位置不符合正常照片的模式,或者人像的光照与背景差异过大,导致画面失真,无法达到预期逼真的融合效果。
发明内容
鉴于上述问题,本发明提出了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于Kinect的影像合成方法和系统。
为此目的,第一方面,本发明提出基于Kinect的影像合成方法,其特征在于,包括:
采集包含人物的第一图像;
通过Kinect设备移除第一图像中的第一背景区域,获得第二图像;
基于第二图像、具有深度信息的第一图像和设定的概率阈值,去除第二图像中的第二背景区域,获得第三图像;
对第三图像的边界羽化处理,获得第四图像;
将第四图像与预设的背景图像合成第五图像。
可选的,所述将第四图像与预设的背景图像合成第五图像步骤还包括:
对第二图像或第三图像或第四图像进行特征点检测,获得人像位置信息和人像大小信息;
基于预设的背景图像、人像位置信息和人像大小信息,将第四图像合成到预设的背景图像中,获得第五图。
可选的,所述将第四图像与预设的背景图像合成第五图像步骤包括:
对第二图像或第三图像或第四图像进行特征点检测,获得人脸质心信息、人脸大小信息;
根据人脸质心信息、人脸大小信息计算人像半身大小信息、人像半身位置信息;
基于预设的背景图像、人像半身大小信息和人像半身位置信息,将第四图像合成到预设的背景图像中,获得第五图像。
可选的,所述将第四图像与预设的背景图像合成第五图像的步骤包括:
对第二图像或第三图像或第四图像进行特征点检测,获得人眼大小信息和人眼位置信息;
基于预设的背景图像、人眼大小信息和人眼位置信息,将第四图像合成到预设的背景图像中,获得第五图像。
可选的,在将第四图像与预设的背景图像合成第五图像的之前,还包括步骤:根据预设的背景图像,对第三图像进行对应的图像处理,使处理后得到的第四图像与预设的背景图像风格一致。
可选的,所述根据预设的背景图像,对第三图像进行对应的图像处理包括步骤;根据从预设的背景图像中提取出的风格化信息,处理第三图像,获得第四图像。
可选的,所述根据预设的背景图像,对第三图像进行对应的图像处理包括步骤:根据预设的背景图像中提取出的风格化信息,对第三图像中的人眼、人脸部位进行亮度处理,以获得第四图像。
可选的,所述基于第二图像、具有深度信息的第一图像和设定的概率阈值的步骤为根据第二图像、第一图像的深度信息、以及设定的概率阈值。
本发明另一方面,提供一种基于Kinect的影像合成系统,包括图像采集模块;第一图像切割模块、第二图像切割模块、图像合成模块;
所述图像采集模块用于采集包含人物的第一图像;
所述第一图像切割模块用于通过Kinect设备移除第一图像中的第一背景区域,获得第二图像;
所述第二图像切割模块用于基于第二图像、具有深度信息的第一图像和设定的概率阈值,去除第二图像中的第二背景区域,获得第三图像;
所述图像合成模块用于对第三图像的边界羽化处理,获得第四图像;将第四图像与预设的背景图像合成第五图像。
可选的,所述图像合成模块还用于对第二图像或第三图像或第四图像进行特征点检测,获得人脸质心信息、人脸大小信息、人眼大小信息和人眼位置信息;基于预设的背景图像、人脸质心信息、人脸大小信息、人眼大小信息和人眼位置信息,将第四图像合成到预设的背景图像中,获得第五图。
可选的,所述图像合成模块还用于根据从预设的背景图像中提取出的风格化信息,处理第三图像,包括对第三图像中的人眼、人脸部位进行亮度处理,以获得第四图像。
由上述技术方案可知,本发明实现了对初始的人像的进一步处理,获得具有更加平滑边缘的人像,使得人像与预设的背景合成后过渡自然。另外在实现了人像边缘平滑的基础上,根据人像的大小和背景图中的物体大小,确定合成图像中的人像所占的像素,使融合后的图像中的元素比例一致,有利于增加融合后的图像质量。
前面是提供对本发明一些方面的理解的简要发明内容。这个部分既不是本发明及其各种实施例的详尽表述也不是穷举的表述。它既不用于识别本发明的重要或关键特征也不限定本发明的范围,而是以一种简化形式给出本发明的所选原理,作为对下面给出的更具体的描述的简介。应当理解,单独地或者组合地利用上面阐述或下面具体描述的一个或多个特征,本发明的其它实施例也是可能的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一个实施例中执行基于Kinect的影像合成方法的流程示意图。
图2为本发明的一个实施例中执行基于Kinect的影像合成方法的另一示意图;
图3为本发明的一个实施例的基于Kinect的影像合成系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合示例性的通信系统描述本发明。
这里简要介绍本公开实施例中提供的基于Kinect的影像合成方法的应用场景。本发明中Kinect设备200与处理设备210相连;处理设备210中包括第二图像切割模块213,图像合成模块214;人物站在Kinect的拍摄区域内,拍摄图像;处理设备210可以是电脑主机,其具有显示器,用于显示最终处理合成的图片。需要说明的是,上述应用场景仅为举例,本公开并不限制与此。
图1所示为本发明的一个实施例的基于Kinect的影像合成方法的流程示意图,该方法包括:S101采集包含人物的第一图像;
在本实施例中,第一图像由Kinect设备采集,第一图像的采集地点与预设的背景图像的采集地点不同。
S102通过Kinect设备移除第一图像中的第一背景区域,获得第二图像;
容易知道,S102中获得的第二图像为根据现有Kinect设备获得的。Kinect设备基于第一图像的深度信息实现人物图像的背景移除。
S103基于第二图像、具有深度信息的第一图像和设定的概率阈值,去除第二图像中的第二背景区域,获得第三图像;
在一些实施例中,根据不同的场景拍摄的图片,设置概率阈值,该概率阈值用于分割第二图像的背景和前景,前景即精确的人像区域。
S104对第三图像的边界羽化处理,获得第四图像;
可以理解的是,S104中的羽化指的是羽化第三图像中的人像区域的边缘,羽化的数量级可以是预设的也可以是根据场景调整的。对第三图像中的人像区域进行羽化处理,使得第五图像中的人像区域的边缘在预设的背景中过渡平滑、自然,使得视觉效果更好。
S105将第四图像与预设的背景图像合成第五图像。
在本实施例中,第四图像与预设的背景图像的融合为基于像素的融合。
步骤S101-S102实现的了对初始的人像的获取;步骤S103实现了对初始的人像的进一步处理,获得具有更加平滑边缘的人像,使得人像与预设的背景合成后过渡自然。
在进一步的实施例中,所述步骤S105将第四图像与预设的背景图像合成第五图像还包括:
对第二图像或第三图像或第四图像进行特征点检测,获得人像位置信息和人像大小信息;
基于预设的背景图像、人像位置信息和人像大小信息,将第四图像合成到预设的背景图像中,获得第五图。
可以理解的是,进行特征检测为检测颜色特征、形状特征或局部特征点,以获得人像位置信息和人像大小信息;人像大小信息指的是人像的长宽所占的像素点。
所获得的人像大小信息和人像位置信息作为参数,用于确认人像合成到预设的背景图像中的位置。例如,根据预设的背景图像,获取背景图像中物体的预估的尺寸与其在背景图中的像素长宽,从而根据人像大小信息,确定人像在合成后的图片中所占像素区域大小,从而根据人像大小信息确定是压缩还是放大图像。
上述实施例在实现了人像边缘平滑的基础上,根据人像的大小和背景图中的物体大小,确定合成图像中的人像所占的像素,使融合后的图像中的元素比例一致,有利于增加融合后的图像质量。
在进一步的实施例中,为了增强半身人像的合成效果,所述步骤S105将第四图像与预设的背景图像合成第五图像包括:
对第二图像或第三图像或第四图像进行特征点检测,获得人脸质心信息、人脸大小信息;
根据人脸质心信息、人脸大小信息计算人像半身大小信息、人像半身位置信息;
基于预设的背景图像、人像半身大小信息和人像半身位置信息,将第四图像合成到预设的背景图像中,获得第五图像。
本文中使用的术语“确定”、“运算”和“计算”及其变型可以互换使用,并且包括任何类型的方法、处理、数学运算或技术。
上述实施例在实现了人像边缘平滑的基础上,根据半身人像的大小和背景图中的物体大小,确定合成图像中的半身人像所占的像素,使融合后的图像中的元素比例一致,有利于增加融合后的图像质量。
在进一步的实施例中,所述步骤S105将第四图像与预设的背景图像合成第五图像包括:
对第二图像或第三图像或第四图像进行特征点检测,获得人眼大小信息和人眼位置信息;
基于预设的背景图像、人眼大小信息和人眼位置信息,将第四图像合成到预设的背景图像中,获得第五图像。
可以理解的是,在本实施例中步骤S105对特征点的检测为检测人眼所对应的特征点。
上述实施例在实现了人像边缘平滑的基础上,根据人眼大小信息和人眼位置信息,确定合成图像中的人像所占的像素,使融合后的图像中的元素比例一致,有利于增加融合后的图像质量。在合成到预设背景图像之前,还可以根据预设的背景图像风格对人像中的人眼、人脸部位进行亮度处理,以获得逼真的融合效果。
在一些实施例中,在步骤S105将第四图像与预设的背景图像合成第五图像的之前,还包括步骤;
根据从预设的背景图像中提取出的风格化信息,处理第三图像,获得第四图像,即根据风格化信息处理后获得的第四图像是拥有与背景图像一致风格的人物前景图像。
在本实施例中,预设的背景图像包括但不限于photoshop、美图中提供的风格化方式处理的背景图像,根据预设的背景图像中提取的风格化信息,处理第三图像,为通过对应的风格化方法处理第三图像;风格化方法可以是通过相应的程序代码实现。
上述实施例在实现了人像边缘平滑的基础上,进一步统一人像和预设的背景图像的风格,保证融合图像的质量。
如图2所示,在实现了人像边缘平滑的人像前景图像后,对该图像分别进行人像脚底边缘检测、人脸检测、人眼检测,根据检测获得的信息,进一步处理图像,例如进行眼部亮度增强,再根据上述检测获得的信息,调整图像大小、人像与背景的融合位置。
可以理解的是,上述实施例中,针对图像的不同方面的处理可以存在于同一个实施例中,以获得更好的图像融合效果。
如图3所示,为本发明的一个实施例中提供的基于Kinect的影像合成系统,该系统用于实现上述方法。其包括图像采集模块201;第一图像切割模块202;第二图像切割模块213和图像合成模块214;
本文中使用的术语“模块”或“工具”是指任何已知的或以后发展的硬件、软件、固件、人工智能、模糊逻辑或能够执行与该元件相关的功能的硬件和软件的组合。另外,虽然用示例性实施方式来描述本发明,但应当理解本发明的各方面可以单独要求保护。
所述图像采集模块201用于采集包含人物的第一图像;
所述第一图像切割模块202用于通过Kinect设备移除第一图像中的第一背景区域,获得第二图像;
所示第二图像切割模块213用于基于第二图像、具有深度信息的第一图像和设定的概率阈值,去除第二图像中的第二背景区域,获得第三图像;
所述图像合成模块214用于对第三图像的边界羽化处理,获得第四图像;将第四图像与预设的背景图像合成第五图像。
所述图像合成模块214还用于对第二图像或第三图像或第四图像进行特征点检测,获得人脸质心信息、人脸大小信息、人眼大小信息和人眼位置信息;基于预设的背景图像、人脸质心信息、人脸大小信息、人眼大小信息和人眼位置信息,将第四图像合成到预设的背景图像中,获得第五图像。
所述图像合成模块214还用于根据从预设的背景图像中提取出的风格化信息,处理第三图像,以获得第四图像。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”或“包含……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外,在本文中,“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数;“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
尽管已经对上述各实施例进行了描述,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改,所以以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利保护范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (10)
1.基于Kinect的影像合成方法,其特征在于,包括:
采集包含人物的第一图像;
通过Kinect设备移除第一图像中的第一背景区域,获得第二图像;
基于第二图像、具有深度信息的第一图像和设定的概率阈值,去除第二图像中的第二背景区域,获得第三图像;
对第三图像的边界羽化处理,获得第四图像;
将第四图像与预设的背景图像合成第五图像。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将第四图像与预设的背景图像合成第五图像步骤还包括:
对第二图像或第三图像或第四图像进行特征点检测,获得人像位置信息和人像大小信息;
基于预设的背景图像、人像位置信息和人像大小信息,将第四图像合成到预设的背景图像中,获得第五图像。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将第四图像与预设的背景图像合成第五图像步骤包括:
对第二图像或第三图像或第四图像进行特征点检测,获得人脸质心信息、人脸大小信息;
根据人脸质心信息、人脸大小信息计算人像半身大小信息、人像半身位置信息;
基于预设的背景图像、人像半身大小信息和人像半身位置信息,将第四图像合成到预设的背景图像中,获得第五图像。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将第四图像与预设的背景图像合成第五图像的步骤包括:
对第二图像或第三图像或第四图像进行特征点检测,获得人眼大小信息和人眼位置信息;
基于预设的背景图像、人眼大小信息和人眼位置信息,将第四图像合成到预设的背景图像中,获得第五图像。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在将第四图像与预设的背景图像合成第五图像的之前,还包括步骤:
根据预设的背景图像,对第三图像进行对应的图像处理,使处理后得到的第四图像与预设的背景图像风格一致。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据预设的背景图像,对第三图像进行对应的图像处理包括步骤:
根据从预设的背景图像中提取出的风格化信息,处理第三图像,获得第四图像。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据预设的背景图像,对第三图像进行对应的图像处理包括步骤:
根据预设的背景图像中提取出的风格化信息,对第三图像中的人眼、人脸部位进行亮度处理,以获得第四图像。
8.一种基于Kinect的影像合成系统,其特征在于,包括图像采集模块;第一图像切割模块、第二图像切割模块、图像合成模块;
所述图像采集模块用于采集包含人物的第一图像;
所述第一图像切割模块用于通过Kinect设备移除第一图像中的第一背景区域,获得第二图像;
所述第二图像切割模块用于基于第二图像、具有深度信息的第一图像和设定的概率阈值,去除第二图像中的第二背景区域,获得第三图像;
所述图像合成模块用于对第三图像的边界羽化处理,获得第四图像;将第四图像与预设的背景图像合成第五图像。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述图像合成模块还用于对第二图像或第三图像或第四图像进行特征点检测,获得人脸质心信息、人脸大小信息、人眼大小信息和人眼位置信息;基于预设的背景图像、人脸质心信息、人脸大小信息、人眼大小信息和人眼位置信息,将第四图像合成到预设的背景图像中,获得第五图像。
10.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述图像合成模块还用于根据从预设的背景图像中提取出的风格化信息,处理第三图像,并对第三图像中的人眼、人脸部位进行亮度处理,以获得第四图像。
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