[发明专利]通过前景背景像素对和灰度信息获得透明度遮罩的方法

权利要求书

1.一种通过前景背景像素对和灰度信息获得第一图像的透明度遮罩的方法，包括如下步骤：

S100，划分第一图像中的所有前景像素集合F、所有背景像素集合B和所有未知像素集合Z；

S200，给定某些前景背景像素对(F_i，B_j)，根据如下公式度量每个未知像素Z_k的透明度

其中，I_k为未知像素Z_k的RGB颜色值，所述前景像素F_i为距离未知像素Z_k最近的m个前景像素、所述背景像素B_j也为距离未知像素Z_k最近的m个背景像素，所述前景背景像素对(F_i，B_j)总计m²组；

S300，对于所述m²组中的每一组前景背景像素对(F_i，B_j)及其对应的根据如下公式度量前景背景像素对(F_i，B_j)的可信度n_ij：

其中，σ取值0.1，并选取可信度最高的MAX(n_ij)所对应的那一组前景背景像素对为(F_iMAX，B_jMAX)；

S400，根据如下公式计算每个未知像素Z_k的透明度估计值

S500，根据所述每个未知像素Z_k的透明度估计值初步确定所述第一图像的第一透明度遮罩；

S600，对第一图像叠加灰度信息以生成第二图像，并对所述第二图像划分其所有前景像素集合、所有背景像素集合和所有未知像素集合；

S700，针对所述第二图像，执行步骤S200至S500，以确定第二图像的第一透明度遮罩，并将所述第二图像的第一透明度遮罩作为第一图像的第二透明度遮罩；

S800，利用所述第一图像的第二透明度遮罩，修正所述第一图像的第一透明度遮罩。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，优选的，步骤S600中，通过如下方式对第一图像叠加灰度信息以生成第二图像：

S601，对第一图像进行均值滤波得到第三图像；

S602，所述第一图像和第三图像通过如下公式生成第二图像：

其中，IM₂表示叠加后第二图像上第k个像素的灰度值，x_r表示第一图像上第k个像素x_k的邻域像素，N_k表示以x_k为中心的邻域内的像素个数，表示对第一图像进行均值滤波所得的第三图像上第k个像素的像素值，β取0.5。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S800还包括：

S801，根据第一图像的第二透明度遮罩和第一图像的第一透明度遮罩，分别寻找其第二透明度遮罩的边缘、第一透明度遮罩的边缘；

S802，获得第二透明度遮罩的边缘的所有像素的位置，和第一透明度遮罩的边缘的所有像素的位置，并判定第二透明度遮罩的边缘的所有像素的位置和第一透明度遮罩的边缘的所有像素的位置重合的区域，进而确定位置相同的像素Z_sp；

S803，分别查找像素Z_sp对应于第一图像的第一透明度遮罩的透明度估计值，和对应于第一图像的第二透明度遮罩的透明度估计值，并以二者的平均值作为像素Z_sp修正后的透明度估计值；

S804，以像素Z_sp修正后的透明度估计值，修正所述第一图像的第一透明度遮罩。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述步骤S802进一步包括：

S8021，根据判定的第二透明度遮罩的边缘的所有像素的位置和第一透明度遮罩的边缘的所有像素的位置重合的区域，进一步确定位置不同的像素Z_dp，包括：位于第二透明度遮罩的边缘的像素Z_dp2和位于第一透明度遮罩的边缘的像素Z_dp1；

S8022，利用所述位置不同的像素Z_dp和位置相同的像素Z_sp，获得第二透明度遮罩的边缘与第一透明度遮罩的边缘所确定的：边缘与边缘之间所封闭的闭合区域，以及所述闭合区域的所有封闭像素的位置；

S8023，执行如下子步骤：

(1)查找像素Z_dp1的位置所对应的像素于第一图像的第一透明度遮罩的透明度估计值，并查找该对应的像素于第二图像中的透明度值，并以二者的平均值作为像素Z_dp1修正后的透明度估计值；

(2)查找像素Z_dp2的位置所对应的像素于第一图像的第二透明度遮罩的透明度估计值，并查找该对应的像素于第一图像中第一透明度遮罩的透明度值，并以二者的平均值作为像素Z_dp2修正后的透明度估计值；

S8024，结合像素Z_dp1修正后的透明度估计值和像素Z_dp2修正后的透明度估计值，修正所述第一图像的第一透明度遮罩。