一種基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法
2023-05-15 08:19:06
一種基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法
【專利摘要】本發明涉及圖像處理【技術領域】，本發明公開了一種基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法，其具體包括以下的步驟：第一步、標記出圖像的前景和背景，得到種子圖像；其中前景為人臉、頭髮以及上半身衣服組成的人像，背景為不覆蓋人像的其他區域；第二步、將種子圖像（
）的三個通道量化成直方圖；第三步、構建圖像分割模型對第二步得到的直方圖進行分割，得到分割後的前景圖和背景圖；第四步、將第三步得到的前景圖與指定的背景色進行混合，得到相應的證件照圖像。該方法可以快速高質量地生成證件照圖像，可以用於任何圖像採集設備，尤其適合手機拍照的應用。
【專利說明】一種基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及圖像處理【技術領域】，尤其涉及一種基於圖像分割和摳圖的證件照生成 方法。
【背景技術】
[0002] 通常人們拍攝證件照圖像需要到指定的拍攝地點，耗時耗力。這是因為證件照對 圖像要求相當高，一般方法或者相機拍攝出來的圖片不能滿足要求。然而必須到指定地點 拍攝的方式顯然無法滿足用戶的需要。
【發明內容】
[0003] 針對現有技術中的證件照獲取方法需要到指定的拍攝地點，耗時耗力的技術問 題，本發明公開了一種基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法。
[0004] 本發明的發明目的通過下述技術方案來實現：
[0005] 一種基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法，其具體包括以下的步驟：第一步、標 記出圖像的前景和背景，得到種子圖像；其中前景為人臉、頭髮以及上半身衣服組成的人 像，背景為不覆蓋人像的其他區域；第二步、將種子圖像（R，G，B)的三個通道量化成直方 圖；第三步、構建圖像分割模型對第二步得到的直方圖進行分割，得到分割後的前景圖和背 景圖；第四步、將第三步得到的前景圖與指定的背景色進行混合，得到相應的證件照圖像。 該方法可以快速高質量地生成證件照圖像，可以用於任何圖像採集設備，尤其適合手機拍 照應用。
[0006] 更進一步地，上述方法還包括：當分割後的圖像不止一個前景或者背景時，將不 連通區域進行合併，直到僅含一個前景和一個背景。證件照的特點是僅包含一個前景（人 像），和一個背景。
[0007]更進一步地，上述方法還包括：當合併後存在未知區域時，對未知區域進行摳圖處 理。對得到的前景，背景圖像生成一個三元圖，包含前景，背景，未知區域。多出的一類區域 為未知區域，也就是待摳區域，再結合相關摳圖技術就可以生成證件照圖像。
[0008]更進一步地，上述摳圖的具體步驟如下：第一、獲取圖像和對應的三元圖；第二、 計算圖像梯度，根據圖像梯度對圖像進行採樣，對未知區域每一個點得到一組前景、背景候 選點集合；第三、從候選點集合中選擇出一對前景、背景點，計算出一個四元組。
[0009]更進一步地，上述方法還包括根據圖像的顏色分布對三元圖進行擴展，進一步縮 小未知區域。
[0010] 更進一步地，上述方法還包括優化採樣得到的前景、背景點，計算出一個新的四元 組。
[0011] 更進一步地，上述方法還包括對計算出四元組進行平滑處理。
[0012] 更進一步地，上述方法還包括使用快速算法近似計算最優前景圖像。
[0013] 更進一步地，上述圖像分割中採用最大流算法對圖像進行分割。
[0014] 更進一步地，上述對四元組進行平滑處理的方式為採用高斯函數進行平滑處理。
[0015] 通過採用以上的技術方案，本發明的有益效果是：本發明通過將手機或者其他照 相機在任意背景環境下拍攝的人像圖像先量化為直方圖，再進行圖像分割，得到人像前景 後與需要的背景顏色（比如紅色、藍色或者白色）進行混合，從而快速方便地得到證件照的 圖像。該方法可以快速高質量地生成證件照圖像，可以用於任何圖像採集設備，尤其適合手 機拍照應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發明的基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0017] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本 發明進行進一步詳細的說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並 不用於限定本發明。
[0018] 圖1為本發明的基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法的流程圖。
[0019] 其中的一個實施例
[0020] 其基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法，具體包括如下步驟：
[0021] 步驟一、標記出圖像的前景和背景，得到種子圖像；其中前景為人臉、頭髮以及上 半身衣服組成的人像，背景為不覆蓋人像的其他區域。其中前景的標記的方法為：通過人臉 關鍵點定位識別出圖像中人臉的關鍵點，然後左右連接兩眼並往外延伸至覆蓋一點頭髮， 上下連接則從頭頂覆蓋一點頭髮開始一直到上半身衣服。背景的標記則選擇不包含覆蓋人 像的其他任意區域。在結合人臉關鍵點定位的技術下，這些標記工作可以自動準確地完成， 不需要用戶參與標記，因此可以做到完全自動生成證件照圖像。（在圖像中識別出人臉、以 及人臉中關鍵點、比如頭髮、眼睛衣服等均屬於現有技術，其不屬於本發明的重點，在此不 詳細贅述，同理上半身衣服也是如此，可以通過閾值的設定等方法加以實現）。
[0022] 步驟二、將種子圖像（R，G，B)的三個通道量化成直方圖。同時得出種子圖像所實 際使用的Bin(二進位）的個數，實際使用的Bin的個數用於步驟四中圖割模型邊的構建。
[0023] 比如：對每張種子圖像中的每個像素點Ii =U,...，M(R，G，B)按照以下方法將其量 化到64X64X64 = 262144個Bin中，初始化一個二維數組Zx，y，用於記錄對應像素點的量 化索引，其中：H，W分別表示種子圖像的高和寬。初始化直方圖：
【權利要求】
1. 一種基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法，其具體包括以下的步驟： 第一步、標記出圖像的前景和背景，得到種子圖像；其中前景為人臉、頭髮以及 上半身衣服組成的人像，背景為不覆蓋人像的其他區域；第二步、將種子圖像（ 足as)的三個通道量化成直方圖；第三步、構建圖像分割模型對第二步得到的直方圖進行 分割，得到分割後的前景圖和背景圖；第四步、將第三步得到的前景圖與指定的背景色進行 混合，得到相應的證件照圖像。
2. 如權利要求1所述的基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法，其特徵在於所述方法 還包括：當分割後的圖像不止一個前景或者背景時，將不連通區域進行合併，直到僅含一個 前景和一個背景。
3. 如權利要求2所述的基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法，其特徵在於所述方法 還包括：當合併後存在未知區域時，對未知區域進行摳圖處理。
4. 如權利要求3所述的基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法，其特徵在於所述摳圖 的具體步驟如下：第一、獲取圖像和對應的三元圖；第二、計算圖像梯度，根據圖像梯度對 圖像進行採樣，對未知區域每一個點得到一組前景、背景候選點集合；第三、從候選點集合 中選擇出一對前景、背景點，計算出一個四元組。
5. 如權利要求4所述的基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法，其特徵在於所述方法 還包括根據圖像的顏色分布對三元圖進行擴展，進一步縮小未知區域。
6. 如權利要求4或者5所述的基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法，其特徵在於所 述方法還包括優化採樣得到的前景、背景點，計算出一個新的四元組。
7. 如權利要求6所述的基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法，其特徵在於所述方法 還包括對計算出四元組進行平滑處理。
8. 如權利要求7所述的基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法，其特徵在於所述方法 還包括使用快速算法近似計算最優的前景圖像。
9. 如權利要求8所述的基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法，其特徵在於所述圖像 分割中採用最大流算法對圖像進行分割。
10. 如權利要求9所述的基於圖像分割和摳圖的證件照生成方法，其特徵在於所述對 四元組進行平滑處理的方式為採用高斯函數進行平滑處理。
【文檔編號】G06T11/60GK104504745SQ201510022078
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月16日 優先權日:2015年1月16日
【發明者】楊弢 申請人:成都品果科技有限公司