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現(xiàn)數(shù)字圖象局部內(nèi)容替換的圖象處理技術(shù)。它能夠突破實際場景的限制,把自然圖象中任意對象進行組合,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,合成則是把提取出來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部分,其中前景提取是重點也是難點。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,本文對自然圖象摳圖與合成方法進行研究,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,再對輪廓進行膨脹,并對膨脹后的輪廓進行區(qū)域生長,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,用魯棒摳圖算法進行摳圖操作。實驗表明,該算法既保證了較高的摳圖質(zhì)量,又減少了人工交互,并且縮短了運行時間。
　　 2.針對現(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