TW201535321A - 影像分割裝置與影像分割方法 - Google Patents

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Abstract

一種影像分割方法包括：透過一顯示元件，顯示對應於一目標影像的一原始指定區域；接收於該目標影像上的一使用者輸入，其中該使用者輸入是該目標影像上的至少一劃記；以及分割對應於該劃記的一局部區域，以更新該原始指定區域，其中該局部區域至少部份重疊於該原始指定區域。

Description

影像分割裝置與影像分割方法
本案涉及一種電子裝置與一種方法。具體而言，本案涉及一種影像分割裝置與一種影像分割方法。
隨著影像處理技術的發展，影像分割方法已廣泛地應用在人們的生活當中。
典型的影像分割方法可用以將影像分割為不同部份。舉例而言，在數位攝影中，影像分割方法可用以分割一背景與一主要物件(即前景)。藉此，此一主要物件與背景即可分別進行進一步的影像處理。
本案的一實施態樣涉及一種影像分割方法。根據本案一實施例，該方法包括：透過一顯示元件，顯示對應於一目標影像的一原始指定區域；接收於該目標影像上的一使 用者輸入，其中該使用者輸入是該目標影像上的至少一劃記；以及分割對應於該劃記的一局部區域，以更新該原始指定區域，其中該局部區域至少部份重疊於該原始指定區域。
根據本案一實施例，該目標影像包括複數個像 素，且該局部區域界定為從該劃記所經過的像素延伸一延伸長度的區域。
根據本案一實施例，該延伸長度對應於該劃記 的長度。
根據本案一實施例，分割對應於該劃記的該局 部區域，以更新該原始指定區域的步驟包括：相應於該劃記決定該局部區域；相應於該劃記、該局部區域、以及該原始指定區域產生複數個種子；以及根據該些種子分割該局部區域，以更新該原始指定區域，以產生一更新指定區域。
根據本案一實施例，該劃記所經過的所有像素 係相應於該劃記為一前景劃記或一背景劃記，而皆在該更新指定區域之內、或皆在該更新指定區域之外。
本案的另一實施態樣涉及一種影像分割裝置。根 據本案一實施例，該影像分割裝置包括一顯示元件、一使用者輸入元件、以及一處理元件。該顯示元件用以顯示對應於一目標影像的一原始指定區域。該使用者輸入元件用以於該目標影像上的一使用者輸入，其中該使用者輸入是該目標影像上的至少一劃記。該處理元件用以分割對應於該劃記的一局部區域，以更新該原始指定區域，其中該局部區域至少部份重疊於該原始指定區域。
根據本案一實施例，該目標影像包括複數個像 素，且該局部區域界定為從該劃記所經過的像素延伸一延伸長度的區域。
根據本案一實施例，該延伸長度對應於該劃記 的長度。
根據本案一實施例，該處理元件更用以：相應 於該劃記決定該局部區域；相應於該劃記、該局部區域、以及該原始指定區域產生複數個種子；以及根據該些種子分割該局部區域，以更新該原始指定區域，以產生一更新指定區域。
根據本案一實施例，該劃記所經過的所有像素 係相應於該劃記為一前景劃記或一背景劃記，而皆在該更新指定區域之內、或皆在該更新指定區域之外。
透過應用上述一實施例，即可在相應於該劃記的 局部區域中調整原始指定區域，以令影像分割更為精準。
100‧‧‧影像分割裝置
110‧‧‧處理元件
112‧‧‧延伸模組
114‧‧‧種子產生模組
116‧‧‧更新模組
120‧‧‧顯示元件
130‧‧‧使用者輸入介面
200‧‧‧影像分割方法
S1-S4‧‧‧步驟
S31-S33‧‧‧步驟
IMG‧‧‧影像
DSR‧‧‧區域
OBJ‧‧‧物件
BK‧‧‧背景
MMR1‧‧‧區域
MMR2‧‧‧區域
ADR1‧‧‧區域
ADR2‧‧‧區域
ADR3‧‧‧區域
FDR‧‧‧區域
STK1‧‧‧劃記
STK2‧‧‧劃記
STK3‧‧‧劃記
w‧‧‧延伸長度
第1圖為根據本案一實施例所繪示的影像分割裝置的示意圖；第2圖為根據本發明一實施例的影像分割方法的流程圖；第3A、3B圖為根據本發明一操作例所繪示的影像分割方法的示意圖；第4圖為根據本發明一實施例所繪示的第2圖中的影像分 割方法的子步驟之示意圖；第5A-5E圖為根據本發明另一操作例所繪示的影像分割方法的示意圖。
以下將以圖式及詳細敘述清楚說明本揭示內容之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本揭示內容之實施例後，當可由本揭示內容所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本揭示內容之精神與範圍。
關於本文中所使用之『電性連接』，可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，而『電性連接』還可指二或多個元件元件相互操作或動作。
關於本文中所使用之『第一』、『第二』、...等，並非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本發明，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。
關於本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限於。
關於本文中所使用之『及/或』，係包括所述事物的任一或全部組合。
關於本文中所使用之方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本案。
關於本文中所使用之用詞(terms)，除有特別 註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。
本發明的一實施態樣涉及一種影像分割裝置。在 以下段落中，將以一智慧型電話或一平板電腦為例對影像分割裝置的細節進行描述，然而本案不以此為限。
第1圖為根據本案一實施例所繪示的影像分割裝 置100的示意圖。在本實施例中，影像分割裝置100包括處理元件110、顯示元件120以及使用者輸入介面130。在一實施例中，處理元件110電性連接顯示元件120以及使用者輸入介面130。
在一實施例中，處理元件110例如可用中央處理 器、微處理器、或數位訊號處理器(digital signal processor，DSP)等處理器實現，但不以此為限。顯示元件120例如可用液晶顯示器、主動矩陣有機發光二極體顯示器、或電子紙顯示器等顯示器實現，但不以此為限。使用者輸入介面130例如可用觸控模組、鍵盤、或滑鼠等裝置實現，但不以此為限。在一實施例中，顯示元件120以及使用者輸入介面130可整合為觸控顯示元件，然本案不以此為限。
在一實施例中，顯示元件120用以顯示目標影像 以及原始指定區域。使用者輸入介面130用以接收來自使用者的使用者輸入，此一使用者指令對應於目標影像以及原始指定 區域。處理元件110用以分割相應於使用者輸入的一局部區域，以更新該原始指定區域。
以下將藉由第2圖中的影像分割方法以提供本案 更具體細節，然本案不以下述實施例為限。
應注意到，此一分割方法可應用於相同或相似於 第1圖中所示結構之影像分割裝置。而為使敘述簡單，以下將根據本發明一實施例，以第1圖中的影像分割裝置100為例進行對操作方法敘述，然本發明不以此應用為限。
另外，應瞭解到，在本實施方式中所提及的影像 分割方法的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行。
再者，在不同實施例中，此些步驟亦可適應性地增加、置換、及/或省略。
參照第2圖，影像分割方法200包括以下步驟。
在步驟S1中，處理元件110利用顯示元件120顯示相應於目標影像的原始指定區域。在一實施例中，原始指定區域可由使用者指定、或藉由預先的影像分割程序所產生，但不以此為限。在一實施例中，目標影像包括複數像素，且原始指定區域是選出一第一部份的像素。在一實施例中，原始指定區域可用以選出目標影像的前景。然而，在另一實施例中，原始指定區域可用以選出目標影像的背景。
在步驟S2中，處理元件110利用使用者輸入介面130接收使用者提供於目標影像上的使用者輸入。在一實施例中，此一使用者輸入可為至少一劃記(例如是一直線、一曲線、 或一點)，但不以此為限。為使敘述清楚，以下以使用者輸入為劃記作為範例進行說明，然而本案不以此為限。
在一實施例中，使用者可藉由手指、觸控筆、滑 鼠、或鍵盤提供該劃記，然本案不以此為限。在一實施例中，該劃記可被提供於該目標影像的至少一個像素之上。
在步驟S3中，處理元件110分割對應於該劃記所 產生的一局部區域，以更新該原始指定區域，並進而產生一更新指定區域。處理元件110並可控制顯示元件120顯示該更新指定區域。在本實施例中，處理元件110的此一分割程序是限制在對應於該劃記的局部區域中，且此一局部區域小於目標影像，以令原始指定區域可被局部性地調整。在一實施例中，此一局部區域位於該劃記的周圍。在一實施例中，處理元件110係根據在該局部區域之中的部份目標影像(例如，根據部份目標影像的顏色)分割該局部區域。在一實施例中，該局部區域至少部份重疊於原始指定區域。在一實施例中，該更新指定區域是選出一第二部份的像素。在一實施例中，可根據該劃記在該局部區域中執行影像分割演算法(image segmentation algorithm)，以更新該原始指定區域。
在步驟S4中，在產生該更新指定區域後，處理 元件110可根據該更新指定區域切割目標影像。在一實施例中，處理元件110可切割出該更新指定區域選取的影像，以以得到至少一切割出的區域。在一實施例中，此一切割出的區域可作為目標影像的前景，其餘的區域可作為目標影像的 背景。在一不同的實施例中，此一切割出的區域可作為目標影像的背景，其餘的區域可作為目標影像的前景。
應注意到，在一些實施例中，步驟S4可省略， 且在切割目標影像前，處理元件110可再次(或重複地)根據使用者提供的新的使用者輸入更新該更新指定區域。
在一些方法中，前述的劃記會影響或改變全部的 原始指定區域。在如此的情況下，將不易對原始指定區域作出精細地調整，而造成使用者的不便。此外，在如此的情況下，對全部的原始指定區域進行影像分割將造成運算上的沉重負擔。
然而，藉由本案上述一實施例中的操作，可對原 始指定區域進行局部性地調整，以實現精細的影像分割操作。此外，藉由本案上述一實施例中的操作，僅需對該局部區域進行影像分割，故可減少影像分割的運算量。
為使敘述清楚，以下將提供一操作例進行說明，然而本案不以下述操作例為限。
參照第3A、3B圖，在本實施例中，目標影像IMG可顯示於顯示元件120上。目標影像IMG具有背景BK及一物件OBJ(即為前景)，其中目標影像IMG中的灰色區域代表物件OBJ。原始指定區域DSR顯示於目標影像IMG之上，其中原始指定區域DSR的邊界以目標影像IMG中的實線表示，且原始指定區域DSR的邊界大致位於目標影像IMG中的物件OBJ與背景BK之間。
在物件OBJ與原始指定區域DSR之間有兩個不相 符區域MMR1、MMR2，其中區域MMR1為物件OBJ中未被原始指定區域DSR覆蓋的部份，且區域MMR2為目標影像IMG的背景BK中被原始指定區域DSR不當地覆蓋的部份。
在此一情況下，使用者可畫一條前景劃記STK1 於區域MMR1上，以在位於該劃記STK1周圍的一局部區域ADR1中調整(即擴大)原始指定區域DSR，並藉而產生第一更新指定區域。接著，使用者可畫一條背景劃記STK2於區域MMR2上，以在位於該劃記STK2周圍的一局部區域ADR2中調整(即縮減)該第一更新指定區域，並藉而產生第二更新指定區域。藉此，即可區域性地調整原始指定區域DSR。
在一實施例中，在完成原始指定區域DSR對應於 劃記STK1的調整後，顯示元件120停止顯示劃記STK1，以令使用者得以在不被劃記STK1干擾下畫出劃記STK2，但本案不以此為限。在一實施例中，對應於劃記STK2的第一更新指定區域的調整僅相應於目標影像IMG、劃記STK2、以及第一更新指定區域進行，而不相應於劃記STK1，然本案不以此為限。
參照第4圖，根據本發明一實施例所繪示的影像分割方法200的步驟S3的子步驟S31-S33之示意圖。
在步驟S31中，處理元件110決定對應於劃記的局部區域。在一實施例中，該局部區域係界定為從該劃記所經過的像素延伸w個像素的區域，其中w為自然數。在一實施例中，延伸長度w對應於該劃記的長度。該劃記越長，延伸長度w的數值越大，反之亦然。藉由如此操作，使用者即可以較長的劃記大幅度地調整原始指定區域，並以較短的劃記 或單點小幅度地調整原始指定區域。此外，在其它實施例中，處理元件110可根據該劃記及該原始指定區域計算該延伸長度w，以使該局部區域至少部份地重疊該原始指定區域。在又一實施例中，該延伸長度w可為一預設數值。
在步驟S32中，在決定該局部區域後，處理元 件110對應該劃記、該局部區域、以及該原始指定區域產生複數種子。在一實施例中，該劃記通過的像素以及位於該局部區域周圍的像素可被選作該些種子。
在一實施例中，該些種子包括前景種子以及背景 種子。該劃記通過的像素可根據該劃記為前景劃記或背景劃記被選作為前景種子或背景種子。舉例而言，當該劃記為背景劃記時，該背景劃記通過的像素可被選作為背景種子，當該劃記為前景劃記時，該前景劃記通過的像素可被選作為前景種子。
另一方面，位於該局部區域周圍並位於該原始指 定區域中的像素可根據該原始指定區域是用以選擇目標影像的前景或背景被選作為前景種子或背景種子。同樣地，位於該局部區域周圍並位於該原始指定區域外的像素可根據該原始指定區域是用以選擇目標影像的前景或背景被選作為前景種子或背景種子。
舉例而言，當該原始指定區域是用以選擇目標影 像的前景時，位於該局部區域周圍並位於該原始指定區域中的像素被選作為前景種子，且位於該局部區域周圍並位於該原始指定區域外的像素被選作為背景種子。當該原始指定區域是用以選擇目標影像的背景時，位於該局部區域周圍並位於該原始 指定區域中的像素被選作為背景種子，且位於該局部區域周圍並位於該原始指定區域外的像素被選作為前景種子。
在步驟S33中，在該些種子產生後，處理元件 110根據該些種子分割該局部區域，以更新該原始指定區域，以產生該更新指定區域。在一實施例中，處理元件110係在該局部區域內根據該些背景種子、該些前景種子、以及該目標影像的一部份(例如是該目標影像的一部份的顏色)執行影像分割演算法，以更新該原始指定區域。在一實施例中，該影像分割演算法可為一graph cut演算法(graph cut algorithm)，但不以此為限。應注意到，一般graph cut演算法是用以接收使用者提供的前景種子與背景種子，以根據影像的顏色、前景種子與背景種子，分割影像的前景與背景。因此，藉由執行graph cut演算法，即可決定該目標影像在該局部區域中的前景及/或背景。
在一實施例中，該劃記通過的所有像素係相應於 該劃記為一前景劃記或一背景劃記以及該更新指定區域是用以選擇目標影像的前景或背景，而皆在該更新指定區域之內、或皆在該更新指定區域之外。
舉例而言，當該劃記為為一背景劃記且該更新指 定區域是用以選擇目標影像的前景時，該背景劃記通過的所有像素係皆在該更新指定區域之外。當該劃記為為一背景劃記且該更新指定區域是用以選擇目標影像的背景時，該背景劃記通過的所有像素係皆在該更新指定區域之內。當該劃記為為一前景劃記且該更新指定區域是用以選擇目標影像的前景 時，該前景劃記通過的所有像素係皆在該更新指定區域之內。當該劃記為為一前景劃記且該更新指定區域是用以選擇目標影像的背景時，該前景劃記通過的所有像素係皆在該更新指定區域之外。
在一實施例中，處理元件110中的延伸模組112可 執行前述決定該局部區域的操作(亦即為步驟S31中的操作)，處理元件110中的種子產生模組114可執行產生種子的操作(亦即為步驟S32中的操作)，處理元件110中的更新模組116可執行更新該原始指定區域的操作(亦即為步驟S33中的操作)，然而本案不以此為限。
為使敘述清楚，以下將提供一操作例進行說明，然而本案不以下述操作例為限。
參照第5A-5E圖，首先，如第5A圖所示，一原始指定區域DSR顯示於目標影像IMG上。接著，如第5B圖所示，可提供劃記STK3於目標影像IMG上。
接著，如第5C圖所示，可決定位於劃記STK3周圍的一局部區域ADR3，其中局部區域ADR3是界定為從劃記STK3所經過的像素延伸w個像素的區域。在本操作例中，延伸長度w等於3。
接著，如第5D圖所示，可根據劃記STK3與局部區域ADR3產生背景種子(標示為B)及前景種子(標示為F)。在本操作例中，由於劃記STK3為一背景劃記，且原始指定區域DSR是用以選擇目標影像IMG的前景，故劃記STK3所經過的像素被選為背景種子，位於局部區域ADR3周圍並位於原始指 定區域DSR中的像素被選作為前景種子，且位於局部區域ADR3周圍並位於原始指定區域DSR外的像素被選作為背景種子。
接著，可根據該些背景種子、該些前景種子、以 及該目標影像IMG，以在該局部區域ADR3中調整該原始指定區域DSR，以產生如第5E圖所示的一更新指定區域FDR，其中應注意到，劃記STK3所經過的像素係被排除於更新指定區域FDR之外。以另一角度來說，係根據該些背景種子、該些前景種子、以及該目標影像IMG，分割該局部區域ADR3以更新該原始指定區域DSR，以產生如第5E圖所示的一更新指定區域FDR。
藉由如此操作，即可對原始指定區域進行局部性地調整，以實現精細的影像分割操作。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
200‧‧‧方法
S1-S4‧‧‧步驟

Claims (10)

  1. 一種影像分割方法，包括：透過一顯示元件，顯示對應於一目標影像的一原始指定區域；接收於該目標影像上的一使用者輸入，其中該使用者輸入是該目標影像上的至少一劃記；以及分割對應於該劃記的一局部區域，以更新該原始指定區域，其中該局部區域至少部份重疊於該原始指定區域。
  2. 如請求項1所述之影像分割方法，其中該目標影像包括複數個像素，且該局部區域界定為從該劃記所經過的像素延伸一延伸長度的區域。
  3. 如請求項2所述之影像分割方法，其中該延伸長度對應於該劃記的長度。
  4. 如請求項1所述之影像分割方法，其中分割對應於該劃記的該局部區域，以更新該原始指定區域的步驟包括：相應於該劃記決定該局部區域；相應於該劃記、該局部區域、以及該原始指定區域產生複數個種子；以及根據該些種子分割該局部區域，以更新該原始指定區域，以產生一更新指定區域。
  5. 如請求項4所述之影像分割方法，其中該劃記所經過的所有像素係相應於該劃記為一前景劃記或一背景劃記，而皆在該更新指定區域之內、或皆在該更新指定區域之外。
  6. 一種影像分割裝置，包括：一顯示元件，用以顯示對應於一目標影像的一原始指定區域；一使用者輸入介面，用以於該目標影像上的一使用者輸入，其中該使用者輸入是該目標影像上的至少一劃記；以及一處理元件，用以分割對應於該劃記的一局部區域，以更新該原始指定區域，其中該局部區域至少部份重疊於該原始指定區域。
  7. 如請求項6所述之影像分割裝置，其中該目標影像包括複數個像素，且該局部區域界定為從該劃記所經過的像素延伸一延伸長度的區域。
  8. 如請求項6所述之影像分割裝置，其中該延伸長度對應於該劃記的長度。
  9. 如請求項6所述之影像分割裝置，其中該處 理元件更用以：相應於該劃記決定該局部區域；相應於該劃記、該局部區域、以及該原始指定區域產生複數個種子；以及根據該些種子分割該局部區域，以更新該原始指定區域，以產生一更新指定區域。
  10. 如請求項9所述之影像分割裝置，其中該劃記所經過的所有像素係相應於該劃記為一前景劃記或一背景劃記，而皆在該更新指定區域之內、或皆在該更新指定區域之外。
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