基于split+bregman方法的抠图算法分析

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1、第一章绪论的值所共同决定的。1．3数字抠图技术的发展与现状20世纪50年代，就出现图像处理技术了，当时的计算机水平已经发展到一定的程度，人们逐渐开始利用计算机来处理图像信息。20世纪60年代初期，数字图像处理逐渐形成了-I"I学科。早期的图像处理的目的是提高图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为标准。在图像处理中，输入的是低质量的图像，输出的是经过处理的、高质量的图像，常用的图像处理方法有图像复原、增强、压缩、编码等。数字抠图技术的发展分为两大阶段：光学图像处理和数字图像处理。在当今信息技术快速发展情况下，光学场景图像处理已不能适应当今社会的快

2、速发展，取而代之的是数字图像处理技术的的广泛应用，该技术使得图像处理更加精准和高效。(1)光学抠图时代图像的抠图与图像合成最早产生于电影胶片的制作过程中。在电影胶带的制作过程中，根据电影剧情的发展、场景的需要，往往把同一个人物置于不同的胶带场景中，这就需要图像合成技术。那个时代的的图像合成技巧一般是连续两次使用曝光技术，第一次曝光时，遮住胶片不需要曝光的地方，第二次曝光时遮住上次曝光剩下的部分。与此同时，人们发明了光学硒片机，带动了相关技术的产生，使得图像的合成比较容易。光学抠图技术当时一般都是面对物体在单一背景中，这样比较容易从背景中提取出来。当面对

3、背景颜色比较复杂的情况，需要人工来取得剪影，这项工作需要在转描机上进行，这项工作称为转描，转描需要比较长的时间和很大的耐心。(2)数字抠图时代自20世纪80年代以来，随着计算机的广泛应用，硒片机等光学设备逐渐被淘汰，随之而来的是数字技术的兴起。数字抠图技术可以对蓝屏抠图进行精确地调整，相比光学设备对背景要求比较高，数字化的计算机可以自动的识别背景点，用抠图软件将前景图像提取出来。差分抠刚4】是数字技术发展的一个缩影，这不同于光学抠图时代的技术，不需要在蓝色背景或其他单色背景下获取物体。差分抠图的一般流程是：在同一背景下连续拍摄两次物体，第一次在有前景物

4、体时拍摄，第二次在没有前景物体时拍摄。差分抠图根据拍摄的这两幅图片的差异来完成抠图。目前，数字图像抠图技术一般分为两种：蓝屏抠图和自然图像抠图。蓝屏抠图就是背景颜色是单一的数字图像抠图技术，自然图像抠图就是背景颜色是复杂的数字图像抠图技术。如图1．2所示，a、b分别表示蓝屏抠图、自然背景抠图。3青岛人学硕十学位论文(a)蓝屏抠图(b)自然图像抠图图1．2两种不同的图像抠图图片下面介绍蓝屏抠图与自然抠图：(1)蓝屏抠图，顾名思义，就是把需要抠出的物体置于蓝色背景下进行抠图。蓝屏抠图是一种习惯的叫法，在抠图早期【51，一般把物体置于蓝色的背景下进行抠图，这

5、主要是通过固定背景的颜色值，对前景的颜色进行估值，然而估值需要人工来完成，所以受人的经验影响很大。这种简单的蓝屏抠图凭借着操作简单、实用高效广泛地应用于电影制作中。蓝屏抠图的具体操作步骤如下所述：首先，将需要抠图物体置于蓝屏下，进行多次拍摄，然后对得到的图片进行抠图处理，由于背景是蓝色的，所以背景的颜色值相当于是已知的，因为得到多张图片，相当于建立了多个方程，这样我们可以将图片的前景颜色值和它的口求出来，实现抠图操作。在电影的制作过程中，往往需要把得到的抠图与特定的场景进行合成处理，得到新的场景，实现电影的特效效果。假设我们从拍摄的图片中取三幅图片，根

6、据公式1．(1)可以建立含有三个方程的方程组。R=口E+(1一口)母G=a‘+(1一口)吃B=口磊+(1一口)境卜(2)但是这个方程组含有七个未知数C、e、E、耳、毽、眈和口，由于我们采用蓝屏抠图方案，这样关于背景的三个颜色值算哆、名、吃是已知的。这样未知数由七个缩减为四个。蓝屏抠图得到的方程组中未知数的个数仍然大于方程个数，所以这个方程组仍然不能得到确切的解。为此我们需要对蓝屏抠图问题做进一步的约束限制。4第一章绪论Vlahos等‘4】【习人提出了一个解决方法：增加一个约束条件，使得方程组中含有四个方程，这样便使方程组可得到一个确定的解。在Vlaho

7、s提出的方案中，假设前景颜色值在R、G、B颜色通道上的颜色值的分量大小的相对比例是己知的，并且满足如下列约束条件：’o．5≤口2≤磊≤42‘通过上述约束条件，可推出每一点的Alpha值的计算公式为：口=1一fll(G—a2e)卜(3)卜(4)其中，C^和e分别是输入图像的在蓝色、绿色通道上的值。a．和a，是由用户输入的参数。这样使得新的方程组含有四个方程，使得原方程组的四个未知数变得有解。但是在上述方案中，也存在一个问题：参数的调节受人的影响很大，参与者的主观性和经验往往成为实验成败的关键因素，一般很难一次调节出比较好的效果，这就需要经验丰富人员来调节

8、参数；人工的参与使得该算法稳定性比较差，无法保证每一次实验都能将一些简单的物体从单一的背景中提