照片背景虚化系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理领域，尤指利用相位差进行图像处理。
【背景技术】
[0002]目前实现背景虚化的照片拍摄(本质上是图像处理)功能有两种方法:1.利用算法检测主体的边缘，得到分离的主体和背景图像，再对背景虚化，最后合成一张背景虚化的照片。2.使用两个摄像头，利用三角测距的原理，测出主体和背景景深差，通过景深差，再做背景虚化处理。
[0003]但上述两种方法存在一些比较明显的问题:
[0004]1.利用算法检测主体的边缘，如果主体和背景的颜色相近，就会出现不能正确分离主体和背景，这时合成的照片就会出现画面不协调，把主体也进行虚化或者背景不虚化。
[0005]2.使用双摄像头，利用三角测距的原理。首先，由于摄像头本身成本较高，双摄像头大大提高成本，一般用户难以承受。其次利用三角测距原理的软件计算方法过于复杂，效果不好。
【发明内容】
[0006]本发明目的是提供一种照片背景虚化系统及其方法，相位差进行图像处理，可以简便快捷的完成背景和主体的分离处理，完成照片背景虚化。为了实现本发明目的，采用以下技术方案:
[0007]一种照片背景虚化系统，包括:
[0008]图像相位检测模块，检测整个图像中各像素点的相位信息，并把相位信息和图像中各像素点对应；
[0009]图像分离模块，根据所述相位信息，将整个图像中与主体图块相位差一致的各部分分别提取为单独的区域图块，实现图像分离；所述主体图块为图像拍摄时自动对焦的对象部分的图块；
[0010]图像虚化模块，将所述区域图块进行虚化处理；
[0011]以及图像合成模块，将各个所述区域图块与所述主体图块合成最终背景虚化照片。
[0012]本技术方案首先检查各像素点的相位信息，之后以主体图块的相位信息作为比较的基准，把整个图像中和主体图块相位差一致的各个部分分离出若干区域图块，之后对这些区域图块进行虚化。通过该方式进行整个照片的背景虚化。
[0013]优选地，将整个图像中与主体图块相位差一致的各部分分别提取为单独的区域图块，具体为，将整个图像中每一部分与主体图块相位差一致并且相互相邻的区域作为一区域图块，则整个图像中根据相位差分为若干区域图块。
[0014]本优选方案提供了提取区域区块的具体手段，若两个像素相对于主体图块的相位差一致，但它们距离甚远，其间像素明显不连续，则也不能判断在同一个图块内。
[0015]进一步优选地，所述相位差一致为相位差落入一定范围内。
[0016]实质上相位差一致并不表示相位差数值必须完全一模一样，而是一个范围。由于具体的同一个景物或人物本身不可能是一个纯粹的平面，成像时相位必然是一个范围，而非固定值。因此系统默认只要在这个范围内，就是一个特定内容，构成一个区域图块。
[0017]进一步优选地，将所述区域图块进行虚化处理，具体为，
[0018]根据提取的各个区域图块的相位差，分别进行虚化处理，与所述主体图块相位接近或相同的区域图块不进行虚化，对于和主体图块相位差越大的区域图块虚化效果越强，对于和主体相位差越小的区域图块虚化效果越弱。
[0019]本优选方案根据相位差值来决定虚化的强弱，有突出强调主体的效果。
[0020]本发明还提供了一种照片背景虚化方法，包括以下步骤:
[0021]SI检测整个图像中各像素点的相位信息，并把相位信息和图像中各像素点对应；
[0022]S2根据所述相位信息，将整个图像中与主体图块相位差一致的各部分分别提取为单独的区域图块，实现图像分离；
[0023]S3将所述区域图块进行虚化处理；
[0024]S4将各个所述区域图块与所述主体图块合成最终背景虚化照片。
[0025]优选地，所述主体图块为图像拍摄时自动对焦的对象部分的图块。
[0026]进一步优选地，将整个图像中与主体图块相位差一致的各部分分别提取为单独的区域图块，具体为，将整个图像中每一部分与主体图块相位差一致并且相互相邻的区域作为一区域图块，则整个图像中根据相位差分为若干区域图块。
[0027]进一步优选地，所述相位差一致为相位差落入一定范围内。
[0028]进一步优选地，将所述区域图块进行虚化处理，具体为，
[0029]根据提取的各个区域图块的相位差，分别进行虚化处理，与所述主体图块相位接近或相同的区域图块不进行虚化，对于和主体图块相位差越大的区域图块虚化效果越强，对于和主体相位差越小的区域图块虚化效果越弱。
[0030]本发明至少具有以下有益效果之一:
[0031]1.利用目前手机和数码相机自带的相位检测技术，包括分离镜头和线性传感器等硬件以及相应的处理程序，结合本发明系统和方法，照片背景虚化，不额外增加硬件，且实现方便简单。
[0032]2.本发明尤其适用于手机、平板等带有拍摄功能的智能设备，不同于专业摄影摄像设备，本发明软硬件开销小，几乎不增加成本。
[0033]3.强化照片主体内容，弱化背景，根据相位差值来决定虚化的强弱，有突出强调主体的效果。
[0034]4.本发明经测试使用，效果理想，功能稳定。
【附图说明】
[0035]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明:
[0036]图1为相位检测原理示意图
[0037]图2为本发明照片背景虚化系统的一种实施例示意图；
[0038]图3为本发明照片背景虚化方法流程示意图；
[0039]图4为本发明主体图块和区域图块图像分离示意图。
[0040]图中:
[0041]100照片背景虚化系统
[0042]I图像相位检测模块2图像分离模块3图像虚化模块4图像合成模块
[0043]a对焦准确b焦点在被摄主体之前c焦点在被摄主体之后
[0044]F等效焦平面L分离透镜S参考信号
[0045]A主体图块B、C、D区域图块
[0046]XY作为基准的一对CXD元件之间的距离。
【具体实施方式】
[0047]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，以下说明和附图对于本发明是示例性的，并且不应被理解为限制本发明。以下说明描述了众多具体细节以方便对本发明理解。然而，在某些实例中，熟知的或常规的细节并未说明，以满足说明书简洁的要求。
[0048]应用本发明的设备通常包括处理器，含单核处理器或多核处理器。处理器也可称为一个或多个微处理器、中央处理单元(CPU)等等。更具体地，处理器可为复杂的指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、实现其他指令集的处理器，或实现指令集组合的处理器。处理器还可为一个或多个专用处理器，尤其是图形处理器，或者诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器、通信处理器、密码处理器、协处理器、嵌入式处理器、或能够处理指令的任何其他类型的逻辑部件。处理器用于执行本发明所讨论的操作和步骤的指令。
[0049]如图1，相位检测原理如下:相位检测硬件方面包括一组分离透镜L和线性的CXD图像传感器阵列。通过分离透镜L分离出两个图像，然后通过线性的CCD图像传感器阵列检测出两个图像之间的距离
[0050]目前透镜分离相位检测方式使用在单反相机、手机等数字摄影摄像设备上，也是一种通过摄影镜头的方式。透镜分离相位检测装置由一组分离透镜L和一组或多组由感光元件组成的测距组件构成。目前感光元件有三大类:第一类是CCD感光元件，许多厂家都使用这类元件。CO)，英文全称:Charge-coupledDevice，中文全称:电荷親合元件。可以称为CCD图像传感器，也叫图像控制器。CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。另外两类是Canon公司的BASIS (BAse-Store Image Sensor，基存储影像传感器)和CMOS BASISo
[0051]测距组件上的感光元件是排成一个阵列(一般是排成一行)。上述感光元件的特点是在光线照射下，会产生一定的电信号。分离透镜L的作用是将通过摄影镜头的光线分裂成两束并调焦，分别投影到测距组件上。
[0052]如图1，下面以本发明中以C⑶图像传感器阵列(以下简称C⑶阵列)的测距组件为例，来说明相位检测的工作原理。当调焦准确时，经过分离透镜L生成的两束光线投影在CXD阵列上的距离是一定的，从而CXD阵列上被光束照射所产生的电荷的那一对CXD元件的位置也是固定不变的。这对CCD元件之间的距离在照相机设计时已经整定好了，作为焦点检测的基准。
[0053]调焦准确时见图中a，用XY来表示作为基准的一对CXD元件之间的距离。当调焦不准时，有两种可能性。一种是镜头焦点在被摄体之前，见图中b。此时受光的两只CCD元件之间的距离短于XY ;另一种情况是镜头焦点在被摄体之后，见图中c，此时受光的两只CCD元件之间的距离长于XY，根据受光的一对CCD元件之间的距离，就能鉴别出焦点是否准确。两只CXD元件所产生的电信号经过转换电路和模拟/数字转换电路，再送入照相机内的CPU (处理器)，CPU按照厂家所设定的程序及根据这对CXD元件的距离与XY的差值，可计算出散焦量(即实际焦点与准确焦点之差)以及散焦方向，即完成本发明所需的相位检测。
[0054]第一实施例