一种视频图像抠像方法与装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及视频图像处理技术领域，特别是涉及一种视频图像抠像方法与装置。
【背景技术】
[0002] 随着视频技术的发展，目前市场上涌现出了图像或视频后期处理的软件。例如：绿 幕背景抠图视频处理软件，或者针对蓝色背景拍摄的蓝幕背景抠图视频处理软件。
[0003] 而现有的这些图像或视频后期处理的软件，对视频的拍摄背景有特殊的要求。例 如：绿幕背景抠图视频处理软件，则要求待处理的图像/视频是在单一的绿色背景下进行 的拍摄，而蓝色背景拍摄的蓝幕背景抠图视频处理软件，则要求待处理的图像或视频是在 单一的蓝色背景下进行的拍摄。可见，现有的图像/视频后期处理软件仅能对特殊的、单色 背景下拍摄的图像/视频进行后期处理，普适性差。
[0004] 而目前，在图像或视频后期处理软件中，用户经常希望能够对一段不是在特殊的 单色背景拍摄的视频进行抠像，然后将抠得的图像与任意合适的背景结合，生成新的图像 或视频。而这些，现有的图像/视频后期处理的软件无法实现。
【发明内容】
[0005] 鉴于上述现有的图像或视频后期处理软件无法适用于非特殊单一颜色背景下拍 摄的图像或视频进行抠像的问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分 地解决上述问题的视频图像抠像方法与装置。
[0006] 依据本发明的一个方面，提供了一种视频图像抠像方法，包括：在第一前景掩模图 像的有效区域中、选取设定个数的特征点；对被选取的各所述特征点的阿尔法值进行设置； 按照设定规则在当前帧视频图像中确定各所述特征点的坐标，其中，所述第一前景掩模图 像为当前帧视频图像的前一帧视频图像、对应的前景掩模图像；依据各所述特征点的坐标， 计算出当前帧视频图像的第二前景掩模图像的有效区域；依据设置的各所述特征点的阿尔 法值以及所述第二前景掩模图像的有效区域，构建当前帧视频图像的前景映射图；对所述 前景映射图进行处理，得到当前视频图像的所述第二前景掩模图像。
[0007] 优选地，在所述在第一前景掩模图像的有效区域中、选取设定个数的特征点的步 骤之前，所述方法还包括：对所述第一前景掩模图像进行二值化处理，以确定所述第一前景 掩模图像的有效区域。
[0008] 优选地，所述在第一前景掩模图像的有效区域中、选取设定个数的特征点的步骤 包括：将第一前景掩模图像的有效区域划分成多个子图像，其中，每个子图像的大小、与特 征点对应的图像大小相等；依据特征矩阵分别计算所述各子图像的特征值；对计算得到的 所述特征值按照大小进行排序，将排序在前的设定个数的特征值对应的子图像确定为特征 点。
[0009] 优选地，所述按照设定规则在当前帧视频图像中确定各所述特征点的坐标的步骤 包括：在当前帧视频图像中确定每个特征点的坐标的步骤包括：根据光流矢量公式、通过 迭代法进行求解，以确定当前特征点在当前帧视频图像中坐标；若针对当前特征点可求得 最优解，则将所述最优解对应的图像确定为所述当前特征点在当前帧视频图像中的特征 点；若针对当前特征点未求得最优解，则将所述第二前景掩模图像的有效区域扩大成设定 大小，生成新的有效区域；从所述新的有效区域中确定所述当前特征点在当前帧视频图像 中坐标。
[0010] 优选地，所述从所述新的有效区域中确定所述当前特征点在当前帧视频图像中坐 标的步骤包括：将所述新的有效区域进行棋盘格划分，划分成多个子图像；其中，每个子图 像的大小与特征点对应的图像的大小相等；在划分成的所述多个子图像中确定一个最佳图 像；以所述最佳图像的中心位置作为光流矢量公式的迭代初始位置，根据光流矢量公式、通 过迭代法求得最优解以确定当前特征点在当前帧视频图像中的最佳匹配坐标。
[0011] 依据本发明的另一个方面，还提供了一种视频图像抠像装置，包括：选取模块，用 于在第一前景掩模图像的有效区域中、选取设定个数的特征点；设置模块，用于对被选取的 各所述特征点的阿尔法值进行设置；确定模块，用于按照设定规则在当前帧视频图像中确 定各所述特征点的坐标，其中，所述第一前景掩模图像为当前帧视频图像的前一帧视频图 像、对应的前景掩模图像；计算模块，用于依据各所述特征点的坐标计算出当前帧视频图像 的第二前景掩模图像的有效区域；构建模块，用于依据设置的各所述特征点的阿尔法值以 及所述第二前景掩模图像的有效区域，构建当前帧视频图像的前景映射图；处理模块，用于 对所述前景映射图进行处理，得到当前视频图像的所述第二前景掩模图像。
[0012] 优选地，所述装置还包括：有效区域确定模块，用于在所述选取模块在第一前景掩 模图像的有效区域中、选取设定个数的特征点之前，对第一前景掩模图像进行二值化处理， 确定所述第一前景掩模图像中的有效区域。
[0013] 优选地，所述选取模块包括：划分子模块，用于将第一前景掩模图像的有效区域划 分成多个子图像，其中，每个子图像的大小、与特征点对应的图像大小相等；特征值计算子 模块，用于依据特征矩阵分别计算所述各子图像的特征值；特征点确定子模块，用于对计算 得到的所述特征值按照大小进行排序，将排序在前的设定个数的特征值对应的子图像确定 为特征点。
[0014] 优选地，所述确定模块在当前帧视频图像中确定每个特征点的坐标时：根据光流 矢量公式、通过迭代法求解，以确定当前特征点在当前帧视频图像中坐标；若针对当前特征 点可求得最优解，则将所述最优解对应的图像确定为所述当前特征点在当前帧视频图像中 的特征点；若针对当前特征点未求得最优解，则将所述第二前景掩模图像的有效区域扩大 成设定大小，生成新的有效区域；从所述新的有效区域中确定所述当前特征点在当前帧视 频图像中坐标。
[0015] 优选地，所述确定模块从所述新的有效区域中确定所述当前特征点在当前帧视频 图像中坐标时：将所述新的有效区域进行棋盘格划分，划分成多个子图像；其中，每个子图 像的大小与特征点对应的图像的大小相等；在划分成的所述多个子图像中确定一个最佳图 像；以所述最佳图像的中心位置作为光流矢量公式的迭代初始位置，根据光流矢量公式、通 过迭代法求得最优解，以确定当前特征点在当前帧视频图像中的最佳匹配坐标。
[0016] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0017] 本发明实施例提供的视频图像抠像方案，通过特征点跟踪的方式来进行抠像，具 体地：在对当前帧视频图像提取第二前景掩模图像时，参照前一帧视频图像对应的第一前 景掩模图像，确定各特征点的位置变化，确定各特征点在当前帧视频图像中的坐标。这样， 通过确定的坐标即可计算出当前帧视频图像的第二前景掩模图像的有效区域，然后再分别 依据设置的各特征点的阿尔值以及第二前景掩模图像的有效区域构建当前帧视频图像的 前景映射图，再对前景映射图进行处理，得到当前视频图像的所述第二前景掩模图像。本发 明实施例提供的视频图像抠像方案，依据特征点的运动位移来确定各特征点构成的新的有 效区域以生成当前视频图像的第二前景掩模图像，由于特征点的位移并不依赖于背景图像 的颜色，因此，该抠图方式可以适用于任何背景下拍摄的视频图像。相较于现有的视频图像 处理方案，普适性高。
[0018] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举本发明的【具体实施方式】。
【附图说明】
[0019] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明 的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0020] 图1是根据本发明实施例一的一种视频图像抠像方法的步骤流程图；
[0021] 图2是根据本发明实施例二的一种视频图像抠像方法的步骤流程图；
[0022] 图3是采用实施例二中所示的方法，对视频进行视频图像抠像处理的步骤流程 图；
[0023] 图4是图3中所不的流程图待处理的帧视频图像；
[0024] 图5是对图4中所示的帧视频图像进行抠像处理后，得到的前景掩模图；
[0025] 图6是根据本发明实施例三的一种视频图像抠像装置的结构框图。
【具体实