[发明专利]基于几何信息的相似对象隐藏部分自动补全方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，特别涉及一种基于几何信息的相似对象隐藏部分自动补全方法。

背景技术

随着多媒体设备的普及和多媒体技术的不断发展，数码相机等设备被广泛使用，由此而产生的大量的照片处理需求，使得图像编辑技术成为了目前计算机学科研究的热点之一。目前，市场上的图像处理软件，如Adobe Photoshop等，只能提供一些初级的像素级操作，用户需要复杂的交互、较强的艺术素养和熟练的操作技能，才能实现一些符合用户最终需求的图像编辑效果。因此，图像编辑技术的智能化、自动化成为最近技术发展的主要方向。其中，图像编辑的智能传播有着广泛的应用前景和用户需求，而把编辑传播应用到对象级的图像操作，是更具挑战性和前沿性的工作。对象级的编辑传播，需要首先对一张有着多个重复/相似对象的图像进行重复/相似对象的提取，这方面比较有代表性的技术有2.1D方法(是一种在计算机视觉领域中用于提取相似纹理的方法)——利用树的形式来表达图像，以匹配相似节点的方法——以及一些基于纹理的相似图元检测方法。

上述方法虽然可以较好地找出相似的纹理部分，但对于对象被遮挡等几何信息缺失的情况无能为力。所以对象级的图像操作必须要保留相似对象的几何信息，而在已知对象的形状等几何信息的情况下，被遮挡部分则需要进一步的处理，从而保证提取出的图片中相似对象的完整性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何在已知图像中相似对象的几何信息的情况下，在对象被遮挡部分自动地完成缺失部分的补全。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种基于几何信息的相似对象隐藏部分自动补全方法，包括以下步骤：

S1，利用图像中待补全对象的轮廓几何信息、该图像中源对象的轮廓几何信息，以及所建立的待补全对象与源对象轮廓上所有像素点的一一对应关系，将待补全对象划分为两部分：部分a)被遮挡部分，以及部分b)未被遮挡部分；

S2，对于部分a)，采用变形后的源对象的各点的像素值进行补全，其中，变形后的源对象与待补全对象的形状完全相同；

其中，所述待补全对象和源对象为相似对象，即，为同一幅图像中同一种物体(同类物体)的不同个体。

其中，对于部分b)，按照以下方式补全：计算未被遮挡部分各点的像素值与所述源对象对应点的像素值之差，若差小于预设的阈值，则采用所述变形后的源对象各点的像素值补全所述未被遮挡部分的对应点；否则，用最大图分割(Graph-Cut)的方法找到一条最优路径，使得能量

E=Σi=0n|ci,origin-ci,reference|]]>

最小，式中c_i，origin和c_{i，reference}分别代表当前路径上的一个像素点位置对应的待补全对象各点的像素值和源对象对应点的像素值；i、n均为整数，n表示当前路径上的像素点的总数，优化的目标是整条路径上n个点的差值绝对值和最小，因此从0计算到n。在该最优路径的两侧分别采用所述未被遮挡部分的各点的像素值和所述变形后的源对象对应点的像素值来补全该未被遮挡部分的像素点。

其中，在步骤S1中，利用形状上下文(Shape-Context)的方法建立待补全对象与源对象二者轮廓上各像素点的一一对应关系，然后利用薄板样条插值(Thin Plate Interpolate)的方法建立待补全对象与源对象所有像素点的一一对应关系。

在步骤S1与步骤S2之间包括将所述源对象变形的步骤。

(三)有益效果