一种自动抠像技术的分析与实现

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1、西南大学硕士学位论文曼曼曼曼曼曼曼!曼曼曼曼曼曼曼置鼍曼曼舅曼量曼皇皇舅曼曼曼曼曼璺曼皇曼曼曼曼曼曼量曼曼寰曼曼曼曼曼!皇曼曼量暑詈曼曼曼曼皇罾曼II曼舅—量量曼量皇曼spacebasedSharedMattingalgorithm，andgotbetterimagemattingeffectwhichimprovedtheefficiencyofthealgorithm．．Keywords：Videoediting；Imagesaliency；Digitalmatting；Trimap；SharedMattingIV第1章绪论第1章绪论数字特技伴随电影艺术

2、的发展逐渐进入人们的视界，电影艺术历经百年发展逐渐成熟，然而数字特技将电影艺术推向另一个高度。传统的电影主要依靠演员的表演，摄像师的拍摄技巧，而计算机技术的加入为电影艺术开辟了新的发展方向。1．1研究背景与意义计算机无疑是19世纪以来最先进的技术，最伟大的发明。自诞生以来，其发展速度是任何--1"7科学都无可比拟的，它几乎完全的改变了人们的生活方式与思维方式。随着处理能力的提升，现代计算机几乎实现了“没有做不到，除非想不到”。图像是大干世界的最自然直接的表述方式，人类主要通过视觉获取外界信息，图像处理技术理所当然的成为当今计算机科学领域的一个重要发展的方向。

3、电影作为最直观的一种艺术表现形式，丰富着人们的生活。电影艺术既有其戏剧艺术的叙事特征，更有其独特的视觉奇观的特点“1。从最初单纯的艺术表演，到如今全新的视觉体验，电影艺术与数字技术的完美结合为我们带来一场绝美的视昕享受。数字特技，来源于数字技术，是计算机科学的一大衍生物。简单的说，特技就是真真假假视觉感官体验。近十年来，数字特技深入影视制作的各个阶段，逐步取代了许多原有的复杂设备，尤其在影视后期制作过程中发挥了无可比拟的作用。数字特效把以往甚至不敢想的东西变成现实，可以说是以假乱真。其次，在广告界，数字特效更是大行其道，实现许多唯美的效果。再者，在电视节目中

4、，如新闻、天气预报、综艺节目等，主持人被融合到一个虚拟的情境中，指点江山，让观众的感受更真实而深刻。数字特技依托于图形图像处理技术，常见的视频编辑主要有画质调节、模糊、扭曲、夸张表现等对画面的底层图像处理。最吸引眼球则是危险刺激、亦真亦假的场景，特效系统将演员“抠出”并融合到计算机生成的影像中。这就是特效制作的关键技术：数字抠像技术。数字特效依赖于数字技术与图像处理技术，本质上，可以广义的认为数字视频处理就是图像处理。图像包含了太多的信息，数据量极大，图像处理的难度不可小觑。视频即是连续快速放映的图像，视频处理就是对图像序列处理，因此视频编辑处理的难度可见一

5、斑。当下，数字特技在电影艺术领域发挥着越来越重要的作用，并逐步扩展到虚拟广告、电视节目制作、家庭娱乐、增强现实、虚拟现实等多个领域。抠像技术诞生于电影艺术领域，依托于数字图像处理技术，在应用的推动下，得到迅速发展，并被广泛的引入其他研究与应用领域，尤其在医学图像分割和遥感图像识别等领域有着广泛的研究意义。其潜在的应用价值更是被不断挖掘，比如在体感技术中，人物实时抠像及合成效果是用户体验的先决条件。为电影而生的数字抠像技术对环境极其挑剔，这是因为纵然计算机发展到如此让人瞠目结舌的程度，他始终没有人类的智慧。人眼可以精确的分辨出什么是感兴趣的前景，哪怕背景和前景

6、的颜色一样也能找出其边界，但只看到一串有些许含义的数字的计算机却不能，因西南大学硕士学位论文此抠像技术通常需要人为给定一定的先验知识。传统的蓝屏抠像通过设定背景颜色得到先验知识，但其对背景颜色饱和度、环境光照条件等要求极严，技术困于蓝箱之申难以推广。自然图像抠像技术，虽然对背景无限制，但需要大量的人一】一交互提供三分图或者以涂鸦方式来获得先验知识，得到图像的大致前景与背景划分。目前尚无一种既能保证抠像精度又能满足实时自动交互要求的抠像技术，因此，如何更好地提高数字视频特效编辑技术水平、提高抠像技术效率与精度，发挥图像处理技术更强大的功能，拓展其实用价值与商业

7、效益值得深入研究与探讨。1．2国内外研究现状从《星球大战》到《阿凡达》，数字特效技术逐渐成熟”1。人们或许只看到了这些特效的视觉冲击，然而，之于计算机，实现这些特效的复杂性甚至比看到的特效更复杂、更震撼人心。而这一领域也吸引了越来越多的研究者、爱好者前来助阵。诞生于】9世纪50年代的抠像与合成技术经历了光学和数字两大阶段n3，20世纪80年代，数字抠像技术逐渐取代了光学抠像技术成为主流技术。较早的蓝屏抠像技术最为成熟，时至今日，仍是专业媒体制作的关键技术，但蓝屏抠像的条件限制严格，为了减少对背景、光照等的限制，拓展这一技术的应用领域，自然背景抠像技术迅速带来

8、研究热潮。视频抠像技术是图像抠像技术的延伸，是数字图