CN112132910A - 基于红外的适用于低光环境的含半透明信息的抠像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于红外的适用于低光环境的含半透明信息的抠像系统。本发明利用红外光来代替可见光打亮幕布，并通过架设额外的红外相机来实现蒙版序列的拍摄。本发明利用分光镜加标定后处理的方式保证双相机采集的画面的一致性。在后续的图像处理过程中，本发明通过对红外图像二值化求出trimap，利用传统Matting算法求出带透明度的蒙版。本发明所采用的技术方案实现了低光照环境下的抠像以满足低光照环境的后期特效需求。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：1)支持在光线昏暗的环境下实现抠像；2)不受可见光影响，没有绿幕中常出现的背景溢色；3)不受可见光影响，能够达到发丝级的抠像效果。

Description

基于红外的适用于低光环境的含半透明信息的抠像系统
技术领域
本发明涉及一种图片抠像方法，用于实现低光环境的含半透明信息的抠像，属于计算机视觉、影视特效等领域。
背景技术
图片抠像技术(Image Matting)通常是指将画面当中某一部分的颜色与背景进行分离，过程中所创建的前景遮罩也称为蒙版(Matte)。
目前的图片抠像技术主要有泊松抠图(Poisson Matting)、贝叶斯抠图(BayesMatting)、基于学习的数字抠图(Learning Based Digital Matting)、封闭式表面抠图(Closed Form Matting)等。由于低光照环境下获取的图像存在亮度过低、对比度过低、噪声多、伪影多等问题，这些传统的图片抠像技术在低光照环境下表现欠佳。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：传统的图片抠像技术在低光照环境下表现欠佳。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种基于红外的适用于低光环境的含半透明信息的抠像系统，其特征在于，包括：
放置在被拍摄对象后方的幕布；
布置在被拍摄对象与幕布之间的红外光源，由幕布反射红外光源发出的红外光；
放置在被拍摄对象与幕布之间的遮挡，通过遮挡使得红外光源打亮幕布的同时不照亮被拍摄对象；
放置在被拍摄对象正前方的相机；
放置在相机与被拍摄对象之间的分光镜，相机位于分光镜的一侧，且分光镜与相机呈一夹角α；
放置在分光镜另一侧的红外相机，被拍摄对象与幕布在红外相机中清晰可分；
用于代替被拍摄对象的标定版，用额外的红外光源打亮标定版，通过红外相机拍摄标定数据；
相机与红外相机以相同帧率拍摄被拍摄对象后，利用标定数据对红外相机拍摄到的序列进行外参矫正，对矫正后的红外相机拍摄的序列进行二值化处理后进行图像闭运算得到trimap，再对trimap执行半透明抠像算法生成透明度蒙版序列，利用透明度蒙版序列，将相机拍摄的RGB序列与背景叠加，实现低光环境的含半透明信息的抠像。
优选地，所述幕布位于所述被拍摄对象后方0.5～2.0米处。
优选地，所述夹角α为45度。
优选地，所述红外相机与所述相机的光心对齐。
本发明所采用的技术方案实现了低光照环境下的抠像以满足低光照环境的后期特效需求。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)支持在光线昏暗的环境下实现抠像；2)不受可见光影响，没有绿幕中常出现的背景溢色；3)不受可见光影响，能够达到发丝级的抠像效果。
附图说明
图1为本发明的系统示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，本发明提供的一种基于红外的适用于低光环境的含半透明信息的抠像系统包括以下技术内容：
1.在被拍摄对象后方0.5～2.0米处放置一块对红外线反射的幕布。在被拍摄对象与幕布之间布置红外光源。在被拍摄物体与幕布之间放置遮挡，使之打亮幕布且不照亮被拍摄对象。
2.在相机前45度角摆放一块分光镜，在分光镜另一侧摆放红外相机。尽可能使相机与红外相机的光心对齐。检查被拍摄物体与幕布在红外相机中是否清晰可分，否则检查第1步操作。
3.用标定版代替被拍摄对象，用额外的红外光源打亮标定版，拍摄标定数据。
4.相机及红外相机以相同帧率拍摄。
5.利用标定数据对红外相机拍摄到的序列进行外参矫正。
6.对矫正后的红外相机拍摄到的序列进行二值化处理后进行图像闭运算，即膨胀腐蚀操作得到trimap，再对trimap执行半透明抠像算法，生成透明度蒙版序列。
7.利用透明度蒙版序列，将相机拍摄的RGB序列与背景叠加，至此实现低光环境的含半透明信息的抠像。
本发明利用红外光来代替可见光打亮幕布，并通过架设额外的红外相机来实现蒙版序列的拍摄。本发明利用分光镜加标定后处理的方式保证双相机采集的画面的一致性。在后续的图像处理过程中，本发明通过对红外图像二值化求出trimap，利用传统Matting算法求出带透明度的蒙版。

Claims (4)

1.一种基于红外的适用于低光环境的含半透明信息的抠像系统，其特征在于，包括：
放置在被拍摄对象后方的幕布；
布置在被拍摄对象与幕布之间的红外光源，由幕布反射红外光源发出的红外光；
放置在被拍摄对象与幕布之间的遮挡，通过遮挡使得红外光源打亮幕布的同时不照亮被拍摄对象；
放置在被拍摄对象正前方的相机；
放置在相机与被拍摄对象之间的分光镜，相机位于分光镜的一侧，且分光镜与相机呈一夹角α；
放置在分光镜另一侧的红外相机，被拍摄对象与幕布在红外相机中清晰可分；
用于代替被拍摄对象的标定版，用额外的红外光源打亮标定版，通过红外相机拍摄标定数据；
相机与红外相机以相同帧率拍摄被拍摄对象后，利用标定数据对红外相机拍摄到的序列进行外参矫正，对矫正后的红外相机拍摄的序列进行二值化处理后进行图像闭运算得到trimap，再对trimap执行半透明抠像算法生成透明度蒙版序列，利用透明度蒙版序列，将相机拍摄的RGB序列与背景叠加，实现低光环境的含半透明信息的抠像。
2.如权利要求1所述的一种基于红外的适用于低光环境的含半透明信息的抠像系统，其特征在于，所述幕布位于所述被拍摄对象后方0.5～2.0米处。
3.如权利要求1所述的一种基于红外的适用于低光环境的含半透明信息的抠像系统，其特征在于，所述夹角α为45度。
4.如权利要求1所述的一种基于红外的适用于低光环境的含半透明信息的抠像系统，其特征在于，所述红外相机与所述相机的光心对齐。
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