[发明专利]一种广告图标嵌入数字图像的方法

说明书

技术领域

本发明属于图像编辑技术领域，涉及一种图像融合方法，更具体的说，涉及一种广告图标嵌入数字图像的方法。

背景技术

传统的图像融合技术基本是作为多传感器信息融合的重要分支来研究的。它是一门综合了传感器、图像处理、信号处理、计算机和人工智能等多种学科的现代高新技术。这种图像融合的主要思想是采用一定的算法，把来自多个传感器的多幅源图像综合成一幅新的图像，从而使融合后的图像具有更高的可信度、较少的不确定性以及更好的可理解性。图像融合不是简单的叠加，它产生新的蕴含更有价值信息的图像。目前，这类型的图像融合技术在自动目标识别、计算机视觉、遥感、机器人、医学图像处理以及军事应用等领域都表现出巨大的应用潜力。

本发明方法涉及到的图像融合领域，考虑的是通过把源图像中一个物体或者一个区域嵌入到目标图像，从而生成一幅新的图像。为使新的合成图像看起来真实，边界处应保证无缝和自然。这类图像融合技术是计算机图像处理的一个基本问题，。

图像融合可以通过加权平均算法，多分辨率方法或基于梯度域的融合方法来实现。由于加权平均算法只对重叠区域进行加权平均，因此只在重叠区实现融合过渡，很难消除合成鬼影，且对配准误差很敏感。然而多分辨率拼接方法则通过将图像分解成多幅尺度图像再合成，不仅可实现整图范围内的融合过渡，并可降低对配准误差的敏感度，他的不足是由于多次滤波会造成信号减弱，因此最终合成的图像会变暗和模糊。基于梯度域的融合方法是利用梯度场实现合成，由于需要计算出重叠区域的梯度场，因此合成的图像不会出现变暗和模糊现象。

Prez等人在2003年提出了Poisson图像编辑法^[2]，该方法利用图像梯度场对待融合区域进行引导插值，将图像融合问题归结为求目标函数的最小化问题，并利用Poisson方程求解这一变分问题。

泊松图像编辑根据用户指定的边界条件求解一个泊松方程，实现梯度域上的连续来达到边界处颜色的无缝融合。但如果两个区域有不同的纹理细节特征，编辑区域的边界依然明显。Burt等对泊松图像编辑进行了改进，提出了一种基于样条的多分辨率技术，通过对图像在不同层次上的插值来实现两幅图像的无缝融合^[3]。Jia等提出的一种优化方法能自动找到最优的边界，简化了交互^[4]。该方法从用户交互的区域把感兴趣的对象通过Graph Cut分割出来，在用户交互的边界和感兴趣的对象之间寻找最优边界。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种广告图标嵌入数字图像的方法，它主要针对广告商标(商标等)与背景图像的融合，其通过自动搜索最佳插入区域增强最终的融合效果，并简化了交互。

本发明提供一种广告图标嵌入数字图像的方法，具体步骤如下：

(1)背景图像的最佳区域选取

将广告图标嵌入数字图像，广告图标为插入对象，数字图像为背景图像；选取背景图像中没有强边缘、能量较低，颜色与插入对象颜色差距较大的局部区域作为候选区域；进而通过比较插入对象和数字图像的颜色信息，背景图像的能量信息和边缘信息，在背景图像中选取最佳区域；其最佳区域满足如下公式：

其中：V_i表示背景图像中第i个区域的合适度，值越大表示区域i作为插入区域的效果越好；E_i指第i个区域的背景图像的能量信息，能量信息越符合选取标准，该值越大；B_i,C_i分别表示边缘信息和颜色对比信息；α,β,γ是人为选取的权重参数，建议均设置为0.33。

(2)插入对象的仿射变换

先利用边缘检测生成背景图像的边缘图像，再用霍夫变换的方法提取出背景图像中的直线，在背景图像的直线检测图中，选取最相关的一条直线，计算仿射变换的参数，以该直线的方向为标准进行插入对象的仿射变换，即对插入对象进行角度上的变换，使得插入对象更贴合背景图像的最佳区域；

(3)图像融合

利用基于泊松方程的图像融合方法将经过仿射变换后得到的插入对象与背景图像在合适的位置融合。泊松融合的方法具体参考文献[1]。

本发明中，所述没有强边缘的局部区域从边缘图像中寻找，取定阈值，寻找较为平滑的区域，防止插入对象跨越背景图像的多个物体；所述能量较低的局部区域从能量图中寻找，取定阈值，以免插入对象被放置到重要物体身上，出现明显的人工处理痕迹；所述颜色差距较大的局部区域直接通过背景图像和插入对象的颜色信息对比得到，是为了使插入对象尽量醒目。