TW201939156A - 影像背景去除系統、影像背景更換裝置、影像背景去除方法、及其電腦程式產品 - Google Patents

Abstract

本發明之實施例係提供一種影像背景去除方法，該方法包括下列步驟：對一目標物件進行拍攝，以得到一物件影像；判斷是否可由該物件影像取得該目標物件之一目標物件影像；若是，由該物件影像去除該目標物件之背景並取得相應於該目標物件之一目標物件影像；以及若否，切換該目標物件之背景，再由該物件影像去除該目標物件之背景以取得相應於該目標物件之該目標物件影像。

Description

影像背景去除系統、影像背景更換裝置、影像背景去除方法、及其電腦程式產品

本發明之一實施例係有關於影像處理，特別是有關於一種影像背景去除系統、影像背景更換裝置、影像背景去除方法、及其電腦程式產品。

隨著科技進步，有許多應用需使用已去除背景之物件影像，例如是電子商務網站、簡報製作等等。舉例來說，一般使用者會使用其行動裝置(例如智慧型手機或平板電腦等等)以拍攝物件，且所得到的物件影像通常會包含前景部分及背景部分。然而，若物件影像包含複雜的背景部分，對於傳統的背景影像去除程式來說，很難完全去除背景部分而僅保留前景部分之物件。此外，使用者亦需手動地操作類似的程式以去除不想要的背景部分，這會浪費大量的時間。

本發明之一實施例係提供一種影像背景更換裝置，包括：一箱體、一背景布幕、一步進馬達、及一微控制器。該背景布幕包括複數個布幕。該微控制器被配置以依據一切換 控制信號以控制該步進馬達之轉動以在該複數個布幕之間進行切換。

本發明之一實施例更提供一種影像背景去除系統，包括一影像背景更換裝置及一行動裝置。該影像背景更換裝置包括：一箱體、一背景布幕、一步進馬達、以及一微控制器。該背景布幕包括複數個布幕。該行動裝置係通訊耦接至該影像背景更換裝置，且該行動裝置包括：一影像擷取裝置及一處理器。該影像擷取裝置係透過該箱體之一拍攝窗以該背景布幕為背景對置於該影像背景更換裝置之該箱體中之一目標物件進行拍攝以得到一物件影像。該處理器係執行一影像背景去除程式以去除該物件影像之一背景部分並取得相應於該目標物件之一目標物件影像。該微控制器係依據來自該行動裝置之一切換控制信號以控制該影像背景更換裝置切換該背景布幕之顏色。

本發明之一實施例更提供一種影像背景去除方法，該方法包括下列步驟：對一目標物件進行拍攝，以得到一物件影像；判斷是否可由該物件影像取得該目標物件之一目標物件影像；若是，由該物件影像去除該目標物件之背景並取得相應於該目標物件之一目標物件影像；以及若否，切換該目標物件之背景，再由該物件影像去除該目標物件之背景以取得相應於該目標物件之該目標物件影像。

本發明之一實施例更提供一種電腦程式產品，該電腦程式產品係經由一處理器載入該程式以執行上述實施例中之影像背景去除方法。

100‧‧‧影像背景去除系統

110‧‧‧影像背景更換裝置

111‧‧‧微控制器

112‧‧‧通訊模組

113‧‧‧步進馬達

114‧‧‧背景布幕

115‧‧‧發光裝置

116‧‧‧光線感測器

117‧‧‧步進馬達控制器

118‧‧‧光線控制板

119‧‧‧印刷電路板

120‧‧‧箱體

121‧‧‧右蓋

122‧‧‧左蓋

123‧‧‧上蓋

124‧‧‧物件平台

1301-1305‧‧‧滾軸

131‧‧‧同步帶

1321-1322‧‧‧皮帶輪

140‧‧‧行動裝置

141‧‧‧處理器

142‧‧‧通訊模組

143‧‧‧記憶體單元

144‧‧‧儲存裝置

145‧‧‧顯示螢幕

146‧‧‧影像背景去除程式

147‧‧‧影像擷取裝置

150‧‧‧雲端伺服器

151‧‧‧資料庫

S310-S370‧‧‧步驟

410‧‧‧物件影像

420‧‧‧灰階物件影像

430‧‧‧部分影像區域

431、432‧‧‧像素

433‧‧‧封閉輪廓

440‧‧‧目標物件影像區域

451、452、453‧‧‧部分物件輪廓

4201‧‧‧第一灰階物件影像

4202‧‧‧第二灰階物件影像

4203‧‧‧第三灰階物件影像

460‧‧‧封閉輪廓

470‧‧‧合成灰階影像

S510-S565‧‧‧步驟

第1圖係顯示依據本發明一實施例中之影像背景去除系統的功能方塊圖。

第2A圖係顯示依據本發明一實施例中之影像背景去除系統之斜視圖。

第2B圖係顯示依據本發明第2A圖之實施例中之影像背景去除系統之另一斜視圖。

第2C圖係顯示依據本發明第2A圖之實施例中之影像背景去除系統之分解圖。

第3圖係顯示依據本發明一實施例中之影像背景去除方法之前處理的流程圖。

第4A圖係顯示依據本發明一實施例中之利用影像背景去除系統對目標物件進行拍攝的示意圖。

第4B圖係顯示依據本發明第4A圖之實施例中之部份灰階物件影像的示意圖。

第4C圖係顯示依據本發明第4A圖之實施例中對物件影像標示輪廓的示意圖。

第4D圖係顯示依據本發明第4A圖之實施例中對灰階物件影像標示輪廓的示意圖。

第4E圖係顯示依據本發明第4A圖之實施例中之影像背景去除程式之使用者介面的示意圖。

第4F圖係顯示依據本發明一實施例中之第一灰階物件影像的示意圖。

第4G圖係顯示依據本發明一實施例中之第二灰階物件影像的示意圖。

第4H圖係顯示依據本發明一實施例中之第三灰階物件影像的示意圖。

第4I圖係顯示依據本發明一實施例中之合成灰階物件影像的示意圖。

第5A-5B圖係顯示依據本發明一實施例中之影像背景去除方法的流程圖。

為使本發明實施例之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文配合所附圖式，作詳細說明如下。

第1圖係顯示依據本發明一實施例中之影像背景去除系統的功能方塊圖。

如第1圖所示，影像背景去除系統100係包括一影像背景更換裝置110及一行動裝置140。影像背景更換裝置110係與行動裝置140耦接，影像背景更換裝置110與行動裝置140例如可透過一無線通訊協定(例如藍芽、近場通訊等等)以通訊耦接。影像背景更換裝置110係包括一微控制器(microcontroller)111、一通訊模組112、一步進馬達(stepper motor)113、一背景布幕114、一發光裝置115、及一光線偵測器116、及一步進馬達控制器117。微控制器111及通訊模組112例如可置於一印刷電路板(printed circuit board)119上。

通訊模組112例如包括一收發器(transceiver)，其可支援一或多個無線通訊協定，例如藍牙(Bluetooth)、低功耗藍 牙(Bluetooth Low Energy、BLE)、無線保真(Wireless Fidelity；Wifi)、及/或近場通訊(near-field communication)等等，但本發明之實施例並不限於此。

背景布幕114係包括複數個單色布幕(例如：消光布幕)，例如白色布幕、黑色布幕、藍色布幕、綠色布幕等等。在某些實施例中，該複數個單色布幕係依序連接成該背景布幕114。需注意的是，上述顏色之單色布幕僅用於說明，本發明實施例並不限於此。。步進馬達控制器117係用以控制步進馬達113之轉動。微控制器111係將來自行動裝置140之切換控制信號傳送至步進馬達控制器117，並透過步進馬達控制器117以控制步進馬達113之往前或往後轉動以切換不同顏色之單色布幕，其細節將於第2A-2C圖之實施例中進行說明。在一些實施例中，步進馬達控制器117係可整合至微控制器111，意即微控制器111可做為步進馬達113之步進馬達控制器。

發光裝置115係包括一或多個發光源，例如是白色發光二極體(light-emitting diode，LED)、燈泡、或燈管，用以投射光線至置於背景布幕114前之一目標物件。需注意的是，各發光源係具有相同的規格，例如相同的色溫、功率、演色性等等，但本發明實施例並不限於此。在一實施例中，微控制器111係可依據來自行動裝置140之一光線控制信號以調整該發光裝置115之光線強度。在另一實施例中，光線感測器116係用以偵測在影像背景更換裝置110中之箱體120(顯示於第2A圖)內部的環境光線強度(ambient light strength)，並將偵測到之環境光線強度回報至微控制器111。微控制器111係依據光線感測 器116所偵測之環境光線強度以控制發光裝置115投射至目標物件之光線的光線強度。在一些實施例中，光線感測器116與發光裝置115係可整合至一光線控制板118。

在一實施例中，行動裝置140係包括一處理器141、一通訊模組142、一記憶體單元143、一儲存裝置144、一顯示螢幕145、及一影像擷取裝置147。

處理器141例如為一中央處理器(CPU)或一數位信號處理器(DSP)，但本發明實施例並不限於此。通訊模組142例如包括一收發器(transceiver)，其可支援一或多個無線通訊協定，例如藍牙(Bluetooth)、低功耗藍牙(Bluetooth Low Energy、BLE)、Wifi、近場通訊(near-field communication)、分碼多重存取(Code Division Multiple Access，CDMA)、全球移動通訊系統(Global System for Mobile Communications，GSM)、通用封包無線服務(General Packet Radio Service，GPRS)、3G、4G等等，但本發明實施例並不限於此。舉例來說，處理器141係透過通訊模組142與影像背景更換裝置110中之通訊模組112相連接，藉以與微控制器111進行溝通，例如傳送切換控制信號及/或光線控制信號、或是接收來自光線感測器116之感測資料，但本發明實施例並不限於此。

記憶體單元143為一揮發性記憶體(volatile memory)，例如為一動態隨機存取記憶體(DRAM)，用以儲存背景去除處理中之影像資料。儲存裝置144為一非揮發性記憶體(non-volatile memory)，例如為一硬碟機(hard disk drive)、一固態硬碟機(solid-state disk)、或一快閃記憶體，但本發明實施 例並不限於此。影像擷取裝置147例如可為一照像機，其可由複數個影像感測器、一彩色濾波器陣列、及一鏡頭(未繪示)所組成，且影像感測器例如可由感光耦合元件(charge coupled device，CCD)感測器、或互補式金屬氧化物半導體(complementary metal-oxide semiconductor，CMOS)感測器所實現，但本發明實施例並不限於此。顯示螢幕145例如為一觸控螢幕。

在一實施例中，儲存裝置144係記錄一影像背景去除程式146。當影像背景去除程式146被處理器141執行時可發送切換控制信號及/或光線控制信號至微控制器111以切換背景布幕114或調整發光裝置115發出之光線強度。此外，影像背景去除程式146並利用影像擷取裝置147對目標物件進行拍攝以得到一物件影像(例如為一彩色影像)，並對物件影像進行背景去除處理，藉以由物件影像取得與目標物件相關之一目標物件影像(前景影像)。

舉例來說，處理器141係將影像背景去除程式146由儲存裝置144讀取至記憶體單元143，並執行影像背景去除程式146，其中影像背景去除程式146之細節及其與影像背景更換裝置110之互動操作將詳述於後。

在一實施例中，影像背景去除系統100更包括一雲端伺服器150，其係透過有線或無線通訊協定與行動裝置140相耦接。雲端伺服器150係包括一資料庫151。行動裝置140在執行影像背景去除程式146對物件影像進行背景去除處理後所得到之目標物件影像(前景影像)係可透過有線或無線網路傳送至 雲端伺服器150，並儲存於資料庫151。使用者可利用影像背景去除系統100拍攝不同目標物件並取得相應的目標物件影像，並將其儲存於雲端伺服器150之資料庫151。當有需要時，使用者則可由雲端伺服器150之資料庫151存取先前儲存之目標物件影像。

第2A圖係顯示依據本發明一實施例中之影像背景去除系統之斜視圖。第2B圖係顯示依據本發明第2A圖之實施例中之影像背景去除系統之另一斜視圖。第2C圖係顯示依據本發明第2A圖之實施例中之影像背景去除系統之分解圖。

如第2A圖所示，影像背景更換裝置110更包括一箱體120，影像背景更換裝置110中之元件111~116係置於箱體120之中，其細節將詳述於後。在箱體120的前表面125係具有一拍攝窗126，且固定夾127係依附在前表面125上，用以固定行動裝置140。因此，使用者可利用固定夾127將行動裝置140固定於影像背景更換裝置110之前表面125上，且行動裝置140之前鏡頭或主鏡頭(未繪示)可透過拍攝窗126以背景布幕114為背景朝置於箱體120內部(例如置於物件平台124(顯示於第2B圖)上)之一目標物件進行拍攝。第2B圖係為第2A圖中移除左蓋122及上蓋123所得到之斜視圖。

如第2B及2C圖所示，影像背景更換裝置110更包括一右蓋121、一左蓋122、一上蓋123、及一物件平台124。舉例來說，物件平台124係可固定於箱體120之中並水平置放，且目標物件可置於物件平台124上以供行動裝置140進行拍攝，且其背景即為背景布幕114其中一個單色布幕。右蓋121、左蓋122、 及上蓋123係可分別嵌入或固定於箱體120之右側、左側、及頂部，且使用者可將右蓋121、左蓋122、或上蓋123掀起，以方便將目標物件置於箱體120中之物件平台124。在一實施例中，箱體120、右蓋121、左蓋122、及上蓋123均是由不透光之材質所製成，且行動裝置140在拍攝置於物件平台124上之目標物件時，右蓋121、左蓋122、及上蓋123係置於箱體120之相應位置，使得箱體120內部不易受到箱體120之外部環境光線干擾。

此外，影像背景更換裝置110更包括滾軸(roller)1301~1305、一同步帶(timing belt)131、及皮帶輪(timing pulley)1321及1322，這些元件可組合為第2B圖之結構，並與背景布幕114及步進馬達113互相結合運作。舉例來說，同步帶131及皮帶輪1321~1322可視為耦接至步進馬達113之一帶動總成。滾軸1301~1305可視為一滾軸總成，其係與帶動總成連動。滾軸總成例如可分為第一滾軸組(包括滾軸1301及1302)、第二滾軸組(包括滾軸1304及1305)、及一第一滾軸(例如滾軸1303)。舉例來說，請參考第2B圖，同步帶131係設置於皮帶輪1321及1322上(例如可套在皮帶輪1321及1322上)，且步進馬達113係控制皮帶輪1321(例如為第一皮帶輪)之轉動。當皮帶輪1321轉動時，其係經由同步帶131帶動皮帶輪1322(例如為第二皮帶輪)進行轉動。皮帶輪3122例如可帶動滾軸總成進行轉動。舉例來說，皮帶輪1322係耦接至第一滾軸，例如皮帶輪1322係與第一滾軸組中之滾軸1301相連接並連動，故皮帶輪1322進行轉動時會帶動滾軸1301進行轉動。因滾軸1301及1302為配對之滾軸組，故滾軸1302會隨著滾軸1302之轉動而連動。此外， 因背景布幕114係設置於第一滾軸組(包括滾軸1301及1302)、第二滾軸組(包括滾軸1304及1305)、及一第一滾軸(例如滾軸1303)上，故第一滾軸組可藉由背景布幕114而帶動第二滾軸組及第一滾軸進行轉動。在一些實施例中，滾軸1302以及滾軸1304所構成之平面係垂直於滾軸1304以及滾軸1303所構成之平面。

對於滾軸1301~1305而言，滾軸1301受皮帶輪1322驅動，故可視為一驅動軸。滾軸1302~1305則可視為從動軸。若從箱體120之左側往箱體120看，當步進馬達113控制皮帶輪1321順時針轉動時，則會帶動皮帶輪1322及滾輪1301順時針轉動，故背景布幕114在此時會往下移動以切換不同顏色之布幕。當步進馬達113控制皮帶輪1321逆時針轉動時，則會帶動皮帶輪1322及滾輪1301逆時針轉動，故背景布幕114在此時會往上移動以切換不同顏色之布幕。

因此，微控制器111可接收來自行動裝置140之切換控制信號，並透過步進馬達控制器117以控制步進馬達113往前或往後轉動，藉以切換背景布幕114中之不同顏色的單色布幕。此外，其上具有發光裝置115之光線控制板118例如可安裝於上蓋123或是左蓋122及右蓋121之內側，並向置於物件平台124之目標物件投射光線。

第3圖係顯示依據本發明一實施例中之影像背景去除方法之前處理的流程圖。

在步驟S310，開啟影像背景更換裝置110之電源。舉例來說，使用者可利用一電源開關(未繪示)以開啟影像背景更換裝置110之電源。

在步驟S320，將影像背景更換裝置110連接至行動裝置140。若以低功耗藍牙之通訊協定為例，影像背景更換裝置110及行動裝置140在執行影像背景去除方法前需先進行配對，完成配對後即可將影像背景更換裝置110連接至行動裝置140。

在步驟S330，將目標物件置於影像背景更換裝置110中之物件平台124。舉例來說，使用者可先將影像背景更換裝置110之上蓋123、左蓋122、或右蓋121由箱體120卸除以方便將目標物件置放於物件平台124。

在步驟S340，將行動裝置140固定於影像背景更換裝置110之拍攝窗126。舉例來說，使用者可利用固定夾127將行動裝置140固定於影像背景更換裝置110之前表面125上之拍攝窗126，使得行動裝置140可對焦在置於物件平台124上之目標物件。

在步驟S350，利用行動裝置140執行影像背景去除程式146。舉例來說，影像背景去除程式146係在行動裝置140之顯示螢幕145上顯示一使用者介面，例如包括一拍照按鈕及目標物件之預覽畫面。使用者可利用使用者介面上之拍照按鈕或是透過行動裝置140上之實體按鈕對目標物件進行拍攝。

在步驟S360，利用影像背景更換裝置110之光線感測器116偵測環境光線並調整發光裝置115之光線強度。在行動裝置140對目標物件進行拍攝之前，微控制器111係判斷來自光線感測器116之感測資料(例如目標物件周圍之環境光線強度)是否符合拍攝條件，例如環境光線強度需介於一定範圍之內。 意即當目標物件周圍之環境光線強度過高或過低時，在對目標物件拍攝之前，微控制器111會控制發光裝置115調整所發出之光線強度，使得環境光線強度能符合拍攝條件。

在步驟S370，利用行動裝置140之影像擷取裝置147對位於物件平台124上目標物件進行拍攝以取得一物件影像。

第4A圖係顯示依據本發明一實施例中之利用影像背景去除系統對目標物件進行拍攝的示意圖。第4B圖係顯示依據本發明第4A圖之實施例中之部份灰階物件影像的示意圖。第4C圖係顯示依據本發明第4A圖之實施例中對物件影像標示輪廓的示意圖。第4D圖係顯示依據本發明第4A圖之實施例中對灰階物件影像標示輪廓的示意圖。第4E圖係顯示依據本發明第4A圖之實施例中之影像背景去除程式之使用者介面的示意圖。

在一實施例中，若背景布幕114切換至白色布幕，當行動裝置140完成對目標物件之拍攝以取得物件影像410(例如為一RGB彩色影像)後，影像背景去除程式146會對物件影像410進行影像處理以得到相應的一灰階物件影像420，如第4A圖所示。

接著，影像背景去除程式146係利用灰階物件影像420以偵測目標物件之影像邊緣(edge)。舉例來說，因為使用白色布幕，則灰階物件影像420中之背景部分的亮度值係等於或接近255。如第4B圖所示，在灰階物件影像420中之部份影像區域430有複數個像素431的亮度值為0，且像素431之右側的像素432之亮度值為255，故影像背景去除程式146可判斷出在像素 431及像素432之間存在有影像邊緣。詳細而言，影像背景去除程式146可計算在灰階物件影像420中之任意兩個相鄰像素之差值，並判斷該差值是否大於一預定閥值。若是，則可判斷在所選定的兩個相鄰像素之間存在有一影像邊緣，且所選定的兩個相鄰像素可稱為邊緣像素。依此方式，影像背景去除程式146可得到在灰階物件影像420中之邊緣像素。

接著，影像背景去除程式146係將所得到之邊緣像素進行連接，並判斷連接的邊緣像素是否可構成目標物件的封閉輪廓。若可構成目標物件的封閉輪廓433，則影像背景去除程式146係在灰階物件影像420中標示封閉輪廓433，如第4C圖所示。

影像背景去除程式146並將在灰階物件影像中所取得的封閉輪廓433套用於物件影像410上，並將在物件影像410中的封閉輪廓433內之影像區域設定為目標物件影像區域440，並於使用者介面上呈現相應的訊息以讓使用者選擇欲取出之目標物件影像區域，訊息例如為「請選擇要取出的物件」，如第4D圖所示。在此實施例中係以一個目標物件影像區域進行說明，故使用者可在顯示螢幕145上點選目標物件影像區域440以選擇欲取出的目標物件。若由灰階物件影像中係取得多個封閉輪廓，則使用者可在顯示螢幕145上點選其中一個封閉輪廓中之影像區域以選擇欲取出的目標物件。

當使用者在影像背景去除程式146之使用者介面上選定物件後，影像背景去除程式146則會在使用者介面上顯示相應的選項，例如：「取出」及「取消」，如第4E圖所示。 當使用者在行動裝置140之顯示螢幕145上點選「取出」之選項後，影像背景去除程式146係由物件影像410取出封閉輪廓內的目標物件影像區域440並去除背景部分450(即目標物件影像區域440之外的影像區域)，並將去除背景之物件影像存成影像檔，例如可攜式網路圖形(Portable Network Graphics；PNG)之格式影像檔。需注意的是，在影像檔中之目標物件影像區域440外的影像區域係以透明像素(transparent pixel)的方式記錄。

第4F圖係顯示依據本發明一實施例中之第一灰階物件影像的示意圖。第4G圖係顯示依據本發明一實施例中之第二灰階物件影像的示意圖。第4H圖係顯示依據本發明一實施例中之第三灰階物件影像的示意圖。

影像背景去除程式146透過單一顏色的背景布幕114可能並無法在灰階物件影像中找到完整的封閉輪廓，而是得到部份物件輪廓。在一實施例中，背景布幕114係包括白色布幕、黑色布幕、及灰色布幕。如第4F圖所示，當影像背景去除程式146使用背景布幕114中之白色布幕對目標物件進行拍照(例如可稱為第一拍攝循環)，可由所得到的物件影像產生第一灰階物件影像4201。此外，因為目標物件之部分像素的灰階值與白色背景相近，影像背景去除程式146從第一灰階物件影像4201中僅能取得部分物件輪廓451。需注意的是，第一灰階物件影像4201及部分物件輪廓451均儲存於記憶體單元113。接著，影像背景去除程式146係判斷無法取得目標物件之封閉輪廓，並發送切換控制信號至微控制器111，藉以控制步進馬達113轉動以切換至背景布幕114中之其他顏色的布幕，例如黑色 布幕。

如第4G圖所示，影像背景去除程式146係使用背景布幕114中之黑色布幕對目標物件進行拍照(例如可稱為第二拍攝循環)，並由所得到的物件影像產生第二灰階物件影像4202。因為目標物件之部分像素的灰階值與黑色背景相近，影像背景去除程式146從第二灰階物件影像4202中僅能取得部分物件輪廓452。需注意的是，第二灰階物件影像4202及部分物件輪廓452均儲存於記憶體單元113。接著，影像背景去除程式146係判斷無法取得目標物件之封閉輪廓，並發送切換控制信號至微控制器111，藉以控制步進馬達113轉動以切換至背景布幕114中之其他顏色的布幕，例如灰色布幕。

如第4H圖所示，影像背景去除程式146係使用背景布幕114中之灰色布幕對目標物件進行拍照(例如可稱為第三拍攝循環)，並由所得到的物件影像產生第三灰階物件影像4203。因為目標物件之部分像素的灰階值與灰色背景相近，影像背景去除程式146從第三灰階物件影像4203中僅能取得部分物件輪廓453。需注意的是，第三灰階物件影像4203及部分物件輪廓453均儲存於記憶體單元113。接著，影像背景去除程式146係判斷無法取得目標物件之封閉輪廓，然而，此時背景布幕114中之不同顏色的布幕均已使用對目標物件進行拍攝。

第4I圖係顯示依據本發明一實施例中之合成灰階物件影像的示意圖。如第4I圖所示，影像背景去除程式146係對第一灰階物件影像4201、第二灰階物件影像4202、及第三灰階物件影像4203進行一影像合成處理以產生一合成灰階影像 470，且部分物件輪廓451~453係繪示於合成灰階影像470上。因此，影像背景去除程式146可依據部分物件輪廓451~453以取得目標物件之封閉輪廓460。接著，影像背景去除程式146則可依據封閉輪廓460由上述流程之其中一張物件影像中分割出目標物件影像區域，例如可採用白色布幕為基準所拍攝之物件影像。

在一些實施例中，背景布幕114可包括三種顏色以上的布幕，且影像背景去除程式146可用不同顏色之布幕對目標物件重複拍攝達到一預定次數時即開始進行影像合成處理以產生合成灰階影像440。在一些實施例中，若更換了不同顏色之背景布幕114之後，影像背景去除程式146可由灰階物件影像中取得目標物件之封閉輪廓，影像背景去除程式146即可依據所取得的封閉輪廓從物件影像中取出目標物件影像區域並去除背景，並儲存去除背景之物件影像，例如可儲存為PNG格式之影像檔，但本發明實施例並不限於此。

第5A-5B圖係顯示依據本發明一實施例中之影像背景去除方法的流程圖。在步驟S510，利用行動裝置140對置於影像背景更換裝置110中之一目標物件進行拍攝以得到一物件影像。舉例來說，在經過第3圖的前處理之後，使用者即可在行動裝置140之顯示螢幕145上按下影像背景去除程式146之使用者介面中的拍照按鈕，以開始對目標物件進行拍照。在對目標物件進行第一次拍攝時，影像背景去除程式146係可先通知微控制器111以切換背景布幕114至一預定顏色的布幕，例如白色布幕，但本發明實施例並不以此為限。需注意的是，對目 標物件進行第一次拍攝係稱為第一拍攝循環；對目標物件進行第二次拍攝係稱為第二拍攝循環，依此類推。

在步驟S515，對該物件影像進行影像處理以得到相應於該物件影像之一灰階物件影像。舉例來說，物件影像例如為一RGB影像，且物件影像中之各像素可經過一矩陣運算以得到各像素之亮度值(luminance)，此亦稱為灰階值。灰階物件影像即為物件影像中之各像素的灰階值所組成之影像。

在步驟S520，由該灰階物件影像偵測一或多個影像邊緣。由灰階物件影像偵測影像邊緣之技術例如可參考第4A~4E圖之實施例，或是可利用其他影像處理中影像邊緣偵測技術，本發明實施例領域中具有通常知識者當可了解不同的偵測影像邊緣偵測技術，故其細節於此不再贅述。

在步驟S525，在該灰階物件影像中標示出該一或多個影像邊緣。舉例來說，影像背景去除程式146係可將該灰階物件影像及該一或多個影像邊緣顯示於顯示螢幕145上。

在步驟S530，判斷該一或多個影像邊緣是否形成一封閉輪廓。若是，則執行步驟S555；若否，則執行步驟S535。在一些實施例中，步驟S515~S530例如可簡化為：判斷是否可依據該物件影像中取得相應於該目標物件之一封閉輪廓。若是，則執行步驟S555；若否，則執行步驟S535。

在步驟S535，判斷拍攝該目標物件是否已達一預定次數。若是，則執行步驟S550；若否，則執行步驟S540。

在步驟S540，控制影像背景更換裝置110以切換背景布幕114之顏色。舉例來說，背景布幕114可包括白色布幕、 黑色布幕、灰色布幕、以及其他顏色之布幕。當影像背景去除程式146判斷需要更換其他顏色之背景以對目標物件進行拍攝時(例如未找到封閉輪廓)，處理器141係發送切換控制信號至微控制器111，藉以控制步進馬達113轉動以切換至其他顏色的背景布幕，並回到步驟S510。

在步驟S550，對不同拍攝循環中所相應之該灰階物件影像中該一或多個影像邊緣進行一影像合成處理以取得該封閉輪廓。在某些實施例中，各拍攝循環中所相應之該灰階物件影像均會有一或多個影像邊緣，例如第4F、4G、4H圖所示，且可能均無法形成一封閉輪廓，故需將不同拍攝循環中之灰階物件影像之一或多個影像邊緣進行影像合成處理以取得封閉輪廓。

在步驟S555，在該物件影像中標示該封閉輪廓。舉例來說，影像背景去除程式146係可將該物件影像及該封閉輪廓顯示於顯示螢幕145上，以便於使用者得知影像背景去除程式146取得的目標物件，如第4C或4I圖所示。在一些實施例中，使用者可點選影像背景去除程式146之使用者介面以選擇該目標物件，並執行背景去除處理。

在步驟S560，將該物件影像中位於該封閉輪廓內之一影像區域設定為一目標物件影像區域，並由該物件影像移除該目標物件影像區域之外的一背景區域以得到一目標物件影像。在某些實施例中，目標物件影像係如第4E圖所示。

在步驟S565，將該目標物件影像上傳至一雲端伺服器。舉例來說，雲端伺服器150係包括資料庫151，使用者可 利用影像背景去除系統100拍攝不同目標物件並取得相應的目標物件影像，並將其儲存於雲端伺服器150之資料庫151。當有需要時，使用者則可由雲端伺服器150之資料庫151存取先前儲存之目標物件影像。在一些實施例中，步驟S565則可省略，例如使用者利用其行動裝置所得到之目標物件影像可儲存於其行動裝置中。

綜上所述，本發明之實施例係提供一種影像背景去除系統、影像背景更換裝置、影像背景去除方法、及電腦程式產品，其可讓使用者易於利用影像背景更換裝置及行動裝置在不同的單純背景之下拍攝不同目標物件，並將背景部分由物件影像中去除以得到目標物件影像。此外，所得到之不同的目標物件影像係可上傳至雲端伺服器以便於使用者進行管理及利用。

本發明雖以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明實施例的範圍，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明實施例之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明實施例之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (21)

1. 一種影像背景更換裝置，包括：一箱體；一背景布幕，置於該箱體之中並包括複數個布幕；一步進馬達；以及一微控制器，耦接至該步進馬達，且被配置以依據一切換控制信號以控制該步進馬達之轉動以在該複數個布幕之間進行切換。
2. 如申請專利範圍第1項所述之影像背景更換裝置，其中該背景布幕中之各布幕具有不同顏色。
3. 如申請專利範圍第1項所述之影像背景更換裝置，其中該切換控制信號係來自與該影像背景更換裝置通訊耦接之一行動裝置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之影像背景更換裝置，更包括：一右蓋、一左蓋、一上蓋，用以分別嵌入或固定於該箱體之右側、左側、及頂部；以及一物件平台，固定於該箱體之中並水平置放。
5. 如申請專利範圍第1項所述之影像背景更換裝置，更包括：一發光裝置，置於該箱體中並且被配置以對置於該箱體中之一物件平台上之一目標物件投射光線；以及一光線感測器，置於該箱體中並且被配置以偵測該箱體內之一環境光線強度；其中該微控制器係依據該光線感測器所偵測之該環境光線強度，控制該發光裝置投射至該目標物件之該光線的一光 線強度。
6. 如申請專利範圍第1項所述之影像背景更換裝置，其中該箱體之一前表面係具有一拍攝窗以及一固定夾，且該固定夾被配置以將一行動裝置固定在該箱體之該前表面之該拍攝窗。
7. 如申請專利範圍第1項所述之影像背景更換裝置，更包括：一帶動總成，耦接至該步進馬達；以及一滾軸總成，與該帶動總成連動；其中該背景布幕係設置於該滾軸總成上，藉此被該滾軸總成帶動以在該複數個布幕之間進行切換。
8. 如申請專利範圍第7項所述之影像背景更換裝置，其中該帶動總成包括：一第一皮帶輪，耦接至該步進馬達，並由該步進馬達控制該第一皮帶輪之轉動；一第二皮帶輪；以及一同步帶，設置於該第一皮帶輪及該第二皮帶輪上，並經由該第一皮帶輪之轉動而帶動該第二皮帶輪之轉動；其中且該第二皮帶輪係帶動該滾軸總成進行轉動。
9. 如申請專利範圍第8項所述之影像背景更換裝置，其中該滾軸總成包括：一第一滾軸組，耦接至該第二皮帶輪，並由該第二皮帶輪帶動該第一滾軸組之轉動；一第二滾軸組；以及一第一滾軸； 其中該背景布幕係設置於該第一滾軸組、該第二滾軸組、及該第一滾軸上，且該第一滾軸組係藉由該背景布幕帶動該第二滾軸組及該第一滾軸進行轉動。
10. 一種影像背景去除系統，包括：一影像背景更換裝置，包括：一箱體；一背景布幕，置於該箱體中並包括複數個布幕；一微控制器；以及一行動裝置，通訊耦接至該影像背景更換裝置，並且包括：一影像擷取裝置；以及一處理器；其中該影像擷取裝置係透過該箱體之一拍攝窗以該背景布幕為背景對置於該影像背景更換裝置之該箱體中之一目標物件進行拍攝以得到一物件影像；其中該處理器係執行一影像背景去除程式以去除該物件影像之一背景部分並取得相應於該目標物件之一目標物件影像；其中該微控制器係依據來自該行動裝置之一切換控制信號以控制該影像背景更換裝置切換該背景布幕之顏色。
11. 如申請專利範圍第10項所述之影像背景去除系統，其中該背景布幕中之各布幕具有不同顏色。
12. 如申請專利範圍第10項所述之影像背景去除系統，其中該物件影像為一彩色影像，且該處理器係對該物件影像進行影像處理以得到一或多個影像邊緣。
13. 如申請專利範圍第12項所述之影像背景去除系統，其中該處理器更判斷該一或多個影像邊緣是否構成一封閉輪廓；若是，則該處理器係將該封閉輪廓套用於該物件影像，並取得在該物件影像中在該封閉輪廓內之一目標物件影像區域，並由該物件影像移除該目標物件影像區域之外的一背景區域以得到一目標物件影像；若否，則該處理器係判斷拍攝該目標物件是否已達一預定次數。
14. 如申請專利範圍第13項所述之影像背景去除系統，其中，若拍攝該目標物件已達該預定次數，該處理器係對不同拍攝循環中所相應之該一或多個影像邊緣進行一影像合成處理以取得該封閉輪廓；若拍攝該目標物件未達該預定次數，該處理器係發送該切換控制信號至該微處理器，藉以控制該影像背景更換裝置切換該背景布幕之顏色，並利用該影像擷取裝置以切換顏色後之該背景布幕為背景對該目標物件進行拍攝。
15. 如申請專利範圍第10項所述之影像背景去除系統，更包括一雲端伺服器，且該處理器更將該目標物件影像上傳至該雲端伺服器之一資料庫。
16. 一種影像背景去除方法，包括：對一目標物件進行拍攝，以得到一物件影像；判斷是否可由該物件影像取得該目標物件之一目標物件影像；若是，由該物件影像去除該物件影像之背景並取得相應於 該目標物件之該目標物件影像；以及若否，切換該目標物件之背景，再重新拍攝該目標物件以取得該物件影像，並由該物件影像去除該目標物件之背景以取得相應於該目標物件之該目標物件影像。
17. 如申請專利範圍第16項所述之影像背景去除方法，其中該物件影像為一彩色影像，且判斷是否可依據該物件影像中取得相應於該目標物件之該目標物件影像包括：該物件影像進行一影像處理以得到一或多個影像邊緣。
18. 如申請專利範圍第17項所述之影像背景去除方法，其中判斷是否可依據該物件影像中取得相應於該目標物件之該目標物件影像更包括：判斷該一或多個影像邊緣是否構成一封閉輪廓；若是，將該封閉輪廓套用於該物件影像，並取得在該物件影像中在該封閉輪廓內之一目標物件影像區域，並由該物件影像移除該目標物件影像區域之外的背景區域以得到該目標物件影像；以及若否，判斷拍攝該目標物件是否已達一預定次數。
19. 如申請專利範圍第18項所述之影像背景去除方法，其中判斷是否可依據該物件影像中取得相應於該目標物件之該目標物件影像更包括：若拍攝該目標物件已達該預定次數，對不同拍攝循環中所相應之該一或多個影像邊緣進行一影像合成處理以取得該封閉輪廓；以及若拍攝該目標物件未達該預定次數，切換該目標物件之背 景，並以切換後之背景對該目標物件進行拍攝。
20. 如申請專利範圍第16項所述之影像背景去除方法，更包括：將該目標物件影像上傳至一雲端伺服器之一資料庫。
21. 一種電腦程式產品，該電腦程式產品係經由一處理器載入該程式以執行如申請專利範圍第16項中之影像背景去除方法。