自然圖像摳圖與合成方法的研究.pdf

1、自然圖象摳圖與合成是實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖象局部?jī)?nèi)容替換的圖象處理技術(shù)。它能夠突破實(shí)際場(chǎng)景的限制,把自然圖象中任意對(duì)象進(jìn)行組合,構(gòu)成一幅新的圖象。目前該技術(shù)在照片處理、影視制作和虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。
　　 摳圖是把任意形狀的前景物體從自然圖象中提取出來(lái),合成則是把提取出來(lái)的前景物體和另外一幅背景圖象合成為新的圖象。合成包括前景提取和前背景合成兩個(gè)部分,其中前景提取是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。傳統(tǒng)的摳圖方法,雖然能夠獲得精確的摳圖效果,但是需

2、要人工繪制復(fù)雜的Trimap(三分圖),并且運(yùn)行速度較慢。最近出現(xiàn)的一些新的摳圖算法雖然減少了人工交互工作量,但是它們不能處理顏色復(fù)雜的圖象。由此,本文對(duì)自然圖象摳圖與合成方法進(jìn)行研究,既要減少摳圖的人工交互,提高摳圖的速度,又要保證摳圖的效果,最后要運(yùn)用這種高質(zhì)量的摳圖方法,合成出一幅自然逼真的圖片。
　　 本文的主要工作如下:
　　 1.在分析已有摳圖算法的基礎(chǔ)上,本文提出了基于區(qū)域生長(zhǎng)的魯棒摳圖算法。該算法用硬分割

3、中的Graph Cut算法分割出前景物體的硬輪廓,再對(duì)輪廓進(jìn)行膨脹,并對(duì)膨脹后的輪廓進(jìn)行區(qū)域生長(zhǎng),以至覆蓋到輪廓以外的所有半透明區(qū)域,形成最終的Trimap,然后,用魯棒摳圖算法進(jìn)行摳圖操作。實(shí)驗(yàn)表明,該算法既保證了較高的摳圖質(zhì)量,又減少了人工交互,并且縮短了運(yùn)行時(shí)間。
　　 2.針對(duì)現(xiàn)有合成算法在交互操作與合成效果上的一些缺陷,結(jié)合上述魯棒摳像技術(shù)和泊松圖象編輯技術(shù),本文提出了基于摳圖和泊松方程的合成方法。該方法首先需要用戶輸