一种图像前景的检测方法和检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明适用于图像处理领域，提供了基于一种图像前景的检测方法和检测系统，所述方法包括：获取待检测图像和投影图像，并获取第一颜色值和第二颜色值；根据所述第一颜色值和所述第二颜色值获取两幅图像中同一位置的像素点的点反射显著性值；通过均值漂移分割算法去除所述待检测图像的纹理和背景，将所述待检测图像分割为多个不同的区域；根据所述点反射显著性值获取所述区域的区域反射显著性值，将像素点的点反射显著性值与所述像素点所在区域的区域反射显著性值进行比对，根据比对的结果确定所述待检测图像中的前景。通过本发明，可以在复杂和多变光照情况下，使互动投影系统轻松获取前景图像。
【专利说明】一种图像前景的检测方法和检测系统
【技术领域】
[0001] 本发明属于图像处理领域，尤其涉及一种图像前景的检测方法和检测系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，基于显著性检测的图像分割技术在计算机视觉与图像处理领域一直是研 究的热点。在投影仪与摄像机的交互系统，环境光与投影画面不断在变化，如何准确地实现 前景物体的提取是交互系统触摸检测的关键。
[0003] 由于互动投影系统的背景画面复杂性以及应用环境的多样性，前景区域的图像分 割是触摸检测交互的一个关键难点。由于投影仪光线的照射影响，前景区域的物体可能会 呈现不同的颜色，利用传统的颜色统计模型检测算法难以准确地提取前景区域的轮廓。此 夕卜，投影画面的多样性使得手臂前景往往不是单一的显著性目标，这对显著性检测的图像 分割技术也带来了困难。现在的技术方案在这种多样与复杂性的场合都难以实现准确而实 时的前景提取
【发明内容】
[0004] 本发明实施例的目的在于提供一种图像前景的检测方法和检测系统，以解决现有 技术在复杂和多变的光照条件下难以获取互动投影系统的前景物体的问题。
[0005] 本发明实施例是这样实现的，一种图像前景的检测方法，所述方法包括以下步 骤：
[0006] 获取待检测图像和投影图像，并获取第一颜色值和第二颜色值，所述第一颜色值 为待检测图像中所有像素点的颜色值，所述第二颜色值为所述投影图像中所有像素点的颜 色值，所述待检测图像包含前景图像和作为背景的所述投影图像；
[0007] 根据所述第一颜色值和所述第二颜色值获取两幅图像中同一位置的像素点的点 反射显著性值；
[0008] 通过均值漂移分割算法去除所述待检测图像的纹理和背景，将所述待检测图像分 割为多个不同的区域；
[0009] 根据所述点反射显著性值获取所述区域的区域反射显著性值，将像素点的点反射 显著性值与所述像素点所在区域的区域反射显著性值进行比对，根据比对的结果确定所述 待检测图像中的前景。
[0010] 本发明实施例的另一目的在于提供一种图像前景的检测系统，包括：
[0011] 颜色值获取单元，用于获取待检测图像和投影图像，并获取第一颜色值和第二颜 色值，所述第一颜色值为待检测图像中所有像素点的颜色值，所述第二颜色值为所述投影 图像中所有像素点的颜色值，所述待检测图像包含前景图像和作为背景的所述投影图像；
[0012] 点反射显著性值获取单元，用于根据所述颜色值获取单元获取的第一颜色值和所 述第二颜色值获取两幅图像中同一位置的像素点的点反射显著性值；
[0013] 区域分割单元，用于在所述点反射显著性值获取单元获取点反射显著性值之后， 通过均值漂移分割算法去除所述待检测图像的纹理和背景，将所述待检测图像分割为多个 不同的区域；
[0014] 前景确定单元，用于根据所述点反射显著性值获取所述区域分割单元分割的区域 的区域反射显著性值，将像素点的点反射显著性值与所述像素点所在区域的区域反射显著 性值进行比对，根据比对的结果确定所述待检测图像中的前景。
[0015] 本发明实施例，获取待检测图像和投影图像所有像素点的点反射显著性值，将点 反射显著性值与通过均值漂移分割算法获取的待检测图像的区域反射显著性值进行比对， 根据比对结果获取前景像素点，进而根据前景像素点确定前景图像，使得在复杂和多变光 照情况下，互动投影系统也可以轻松获取前景图像。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些 附图获得其他的附图。
[0017] 图1是本发明实施例提供的图像前景检测方法的流程图；
[0018] 图2是本发明实施例提供的实际效果示意图；
[0019] 图3是本发明实施例提供的图像前景检测系统的结构图。
【具体实施方式】
[0020] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0021] 为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0022] 实施例一
[0023] 如图1所示为本发明实施例提供的图像前景检测方法的流程图，所述方法包括以 下步骤：
[0024] 在步骤SlOl中，获取待检测图像和投影图像，并获取第一颜色值和第二颜色值， 所述第一颜色值为待检测图像中所有像素点的颜色值，所述第二颜色值为所述投影图像中 所有像素点的颜色值，所述待检测图像包含前景图像和作为背景的所述投影图像。
[0025] 在本发明实施例中，首先获取待检测图像和投影图像，并通过计算获取待检测图 像中每个像素点的颜色值和投影图像中每个像素点的颜色值，其中待检测图像包括前景图 像和作为背景的投影图像。所述获取所述待检测图像中所有像素点的颜色值和所述投影图 像中所述像素点的颜色值的步骤，具体为：
[0026] 根据公式I = a TQ分别获取所述第一颜色值和所述第二颜色值，其中α为像素 点对光线的反射率、T为摄像设备的颜色转换函数、Q为像素点表面的光强度。
[0027] 在步骤S102中，根据所述第一颜色值和所述第二颜色值获取两幅图像中同一位 置的像素点的点反射显著性值。
[0028] 在本发明实施例中，待检测图像和投影图像的每个像素点的位置为一一对应的关 系，而点反射显著性值为同一位置两幅图中像素点颜色值的比值，因此需要获取两幅图像 中同一位置的像素点的点反射显著性值。所述根据所述待检测图像中像素点的颜色值和所 述投影图像中像素点的颜色值获取两幅图像中同一位置的像素点的点反射显著性值的步 骤，包括：
[0029] 1、根据公
【权利要求】
1. 一种图像前景的检测方法，其特征在于，所述方法包括： 获取待检测图像和投影图像，并获取第一颜色值和第二颜色值，所述第一颜色值为待 检测图像中所有像素点的颜色值，所述第二颜色值为所述投影图像中所有像素点的颜色 值，所述待检测图像包含前景图像和作为背景的所述投影图像； 根据所述第一颜色值和所述第二颜色值获取两幅图像中同一位置的像素点的点反射 显著性值； 通过均值漂移分割算法去除所述待检测图像的纹理和背景，将所述待检测图像分割为 多个不同的区域； 根据所述点反射显著性值获取所述区域的区域反射显著性值，将像素点的点反射显著 性值与所述像素点所在区域的区域反射显著性值进行比对，根据比对的结果确定所述待检 测图像中的前景。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述待检测图像中所有像素点的 颜色值和所述投影图像中所述像素点的颜色值的步骤，具体为： 根据公式I= aTQ分别获取所述第一颜色值和所述第二颜色值，其中a为像素点对 光线的反射率、T为摄像设备的颜色转换函数、Q为像素点表面的光强度。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待检测图像中像素点的颜色 值和所述投影图像中像素点的颜色值获取两幅图像中同一位置的像素点的点反射显著性 值的步骤，包括： {
距离，并将所述欧式距离设置为第二点反射显著性值，其中W为图像的宽度、H为图像的高 度、D为欧氏距离、N表示所有像素点的数量，所述均值为所有像素点的第一点反射显著性 值的平均值，所述第二点反射显著性值为所述点反射显著性值。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将像素点的点反射显著性值与所述像 素点所在区域的区域反射显著性值进行比对，根据比对的结果确定所述待检测图像中的前 景的步骤，包括：
域反射显著性值的平均值；
像素点的期望，其中DF(i)为像素点i为前景的期望、S(i)为像素点i的点反射显著性值； 计算所述％(1)与Df的比值，其中Df为所有像素点的平均期望，如果所述比值超过预 设的阀值，则将所述DF(i)对应的像素点设为前景像素点，如果所述比值没有超过预设的阀 值，则将所述Df (i)对应的像素点设为非前景像素点。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述计算所述Df⑴与Df的比值的步骤 之前，所述方法还包括： 预设所述阀值。
6. -种图像前景的检测系统，其特征在于，所述显示终端包括： 颜色值获取单元，用于获取待检测图像和投影图像，并获取第一颜色值和第二颜色值， 所述第一颜色值为待检测图像中所有像素点的颜色值，所述第二颜色值为所述投影图像中 所有像素点的颜色值，所述待检测图像包含前景图像和作为背景的所述投影图像； 点反射显著性值获取单元，用于根据所述颜色值获取单元获取的第一颜色值和所述第 二颜色值获取两幅图像中同一位置的像素点的点反射显著性值； 区域分割单元，用于在所述点反射显著性值获取单元获取点反射显著性值之后，通过 均值漂移分割算法去除所述待检测图像的纹理和背景，将所述待检测图像分割为多个不同 的区域； 前景确定单元，用于根据所述点反射显著性值获取所述区域分割单元分割的区域的区 域反射显著性值，将像素点的点反射显著性值与所述像素点所在区域的区域反射显著性值 进行比对，根据比对的结果确定所述待检测图像中的前景。
7. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述颜色值获取单元301包括： 颜色值获取子单元3011，用于根据公式I = a TQ分别获取所述第一颜色值和所述第二 颜色值，其中a为像素点对光线的反射率、T为摄像设备的颜色转换函数、Q为像素点表面 的光强度。
8. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述点反射显著性值获取单元，包括：
述第一点反射显著性值获取子单元获取的第一点反射显著性值与均值的欧式距离，并将所 述欧式距离设置为第二点反射显著性值，其中W为图像的宽度、H为图像的高度、D为欧氏距 离、N表示所有像素点的数量，所述均值为所有像素点的第一点反射显著性值的平均值，所 述第二点反射显著性值为所述点反射显著性值。
9. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述前景确定单元，包括：
中DF(i)为像素点i为前景的期望、S(i)为像素点i的点反射显著性值； 像素点设置子单元，用于计算所述期望获取子单元获取的Df(i)与Df的比值，其中Df为 所有像素点的平均期望，如果所述比值超过预设的阀值，则将所述DF(i)对应的像素点设为 前景像素点，如果所述比值没有超过预设的阀值，则将所述DF(i)对应的像素点设为非前景 像素点。
10. 如权利要求9所述的系统，其特征在于，在所述像素点设置子单元设置像素点之 前，所述系统还包括： 预设子单元，用于预设所述像素点设置子单元中的阀值。
【文档编号】G06T7/00GK104361584SQ201410594758
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】程俊, 何明, 王鹏 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院