圖像及圖像序列上的交互摳圖技術(shù)研究.pdf

1、聲明本學位論文是我在導師的指導下取得的研究成果，盡我所知，在本學位論文中，除了加以標注和致謝的部分外，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得任何教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。與我一同工作的同事對本學位論文做出的貢獻均已在論文中作了明確的說明。研究生簽名：瑚l2年3月刁日學位論文使用授權(quán)聲明南京理工大學有權(quán)保存本學位論文的電子和紙質(zhì)文檔，可以借閱或上網(wǎng)公布本學位論文的部分或全部內(nèi)容，可以向有關(guān)部門或機構(gòu)送交并授權(quán)其

2、保存、借閱或上網(wǎng)公布本學位論文的部分或全部內(nèi)容。對于保密論文，按保密的有關(guān)規(guī)定和程序處理。研究生簽名：≯『)年；月刁日碩士論文圖像及圖像序列上的交互摳圖技術(shù)研究要摳圖是一種通過掩膜圖像從指定圖像中分離出前景目標的技術(shù)。在影視制作、商業(yè)廣告和家庭娛樂等領(lǐng)域有著廣泛的應用。摳圖為后期的圖像合成提供相關(guān)素材，并決定合成效果，因此摳圖技術(shù)一直是圖像領(lǐng)域的研究熱點之一。根據(jù)掩膜圖像僅取值0、1還是取值0到l，摳圖技術(shù)可分為O1摳圖和alpha摳圖

3、。本文實現(xiàn)了基于GrabCut的有監(jiān)督01摳圖算法，并研究了大尺寸圖像上GrabCut計算量大的問題，給出了下采樣和圖像預分割兩種改進方法。其中前者通過下采樣圖像上的兩次小規(guī)模GrabCut替換原圖上的一次大規(guī)模GrabCut，能夠在不損失精度的情況下提高摳圖速度。圖像預分割方法以預分割的圖像塊代替單個像素生成映射圖，降低了映射圖的規(guī)模，從而有效地提高分割速度。對玻璃器皿等半透明物體或者毛發(fā)等細小目標，alpha摳圖能夠更好地分離混合的

4、前景和背景，從而給出更逼真的圖像合成效果。本文實現(xiàn)了基于alpha估計的RobustMatting方法，并針對RobustMatting中需要繁瑣的人工交互制作三分圖的問題，提出了基于01摳圖的自動三分圖生成。實驗結(jié)果表明，自動生成三分圖在不影響提取結(jié)果的前提下極大地減少了交互量。序列圖像上的摳圖雖然可以采用逐幀交互和處理的方式，但是計算量大，人工操作繁瑣，效率低下。本文利用序列圖像在時間軸上的鄰域關(guān)系建立時空GrabCut，將n幅序列

5、圖像中的人機交互量由原來的n次減少到1次，交互量與單幅圖像的摳圖相當。同時針對整個序列在一次分割過程中存在的數(shù)據(jù)量大、對用戶的修正操作響應速度慢等問題，本文提出采用k1滑動窗的計算方式，用多次小規(guī)模的GrabCut替換一次大規(guī)模的GrabCut，從而加快用戶信息反饋的速度。實驗結(jié)果表明，kl方式的時空GrabCut在簡單背景和復雜背景的序列中都能給出令人滿意的提取結(jié)果。關(guān)鍵詞：摳圖技術(shù)，GrabCut，RobustMatting，序列圖