一种基于图像分割和抠图的证件照生成方法
【专利摘要】本发明涉及图像处理【技术领域】，本发明公开了一种基于图像分割和抠图的证件照生成方法，其具体包括以下的步骤：第一步、标记出图像的前景和背景，得到种子图像；其中前景为人脸、头发以及上半身衣服组成的人像，背景为不覆盖人像的其他区域；第二步、将种子图像（
）的三个通道量化成直方图；第三步、构建图像分割模型对第二步得到的直方图进行分割，得到分割后的前景图和背景图；第四步、将第三步得到的前景图与指定的背景色进行混合，得到相应的证件照图像。该方法可以快速高质量地生成证件照图像，可以用于任何图像采集设备，尤其适合手机拍照的应用。
【专利说明】一种基于图像分割和抠图的证件照生成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像处理【技术领域】，尤其涉及一种基于图像分割和抠图的证件照生成 方法。
【背景技术】
[0002] 通常人们拍摄证件照图像需要到指定的拍摄地点，耗时耗力。这是因为证件照对 图像要求相当高，一般方法或者相机拍摄出来的图片不能满足要求。然而必须到指定地点 拍摄的方式显然无法满足用户的需要。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中的证件照获取方法需要到指定的拍摄地点，耗时耗力的技术问 题，本发明公开了一种基于图像分割和抠图的证件照生成方法。
[0004] 本发明的发明目的通过下述技术方案来实现：
[0005] 一种基于图像分割和抠图的证件照生成方法，其具体包括以下的步骤：第一步、标 记出图像的前景和背景，得到种子图像；其中前景为人脸、头发以及上半身衣服组成的人 像，背景为不覆盖人像的其他区域；第二步、将种子图像（R，G，B)的三个通道量化成直方 图；第三步、构建图像分割模型对第二步得到的直方图进行分割，得到分割后的前景图和背 景图；第四步、将第三步得到的前景图与指定的背景色进行混合，得到相应的证件照图像。 该方法可以快速高质量地生成证件照图像，可以用于任何图像采集设备，尤其适合手机拍 照应用。
[0006] 更进一步地，上述方法还包括：当分割后的图像不止一个前景或者背景时，将不 连通区域进行合并，直到仅含一个前景和一个背景。证件照的特点是仅包含一个前景（人 像），和一个背景。
[0007]更进一步地，上述方法还包括：当合并后存在未知区域时，对未知区域进行抠图处 理。对得到的前景，背景图像生成一个三元图，包含前景，背景，未知区域。多出的一类区域 为未知区域，也就是待抠区域，再结合相关抠图技术就可以生成证件照图像。
[0008]更进一步地，上述抠图的具体步骤如下：第一、获取图像和对应的三元图；第二、 计算图像梯度，根据图像梯度对图像进行采样，对未知区域每一个点得到一组前景、背景候 选点集合；第三、从候选点集合中选择出一对前景、背景点，计算出一个四元组。
[0009]更进一步地，上述方法还包括根据图像的颜色分布对三元图进行扩展，进一步缩 小未知区域。
[0010] 更进一步地，上述方法还包括优化采样得到的前景、背景点，计算出一个新的四元 组。
[0011] 更进一步地，上述方法还包括对计算出四元组进行平滑处理。
[0012] 更进一步地，上述方法还包括使用快速算法近似计算最优前景图像。
[0013] 更进一步地，上述图像分割中采用最大流算法对图像进行分割。
[0014] 更进一步地，上述对四元组进行平滑处理的方式为采用高斯函数进行平滑处理。
[0015] 通过采用以上的技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过将手机或者其他照 相机在任意背景环境下拍摄的人像图像先量化为直方图，再进行图像分割，得到人像前景 后与需要的背景颜色（比如红色、蓝色或者白色）进行混合，从而快速方便地得到证件照的 图像。该方法可以快速高质量地生成证件照图像，可以用于任何图像采集设备，尤其适合手 机拍照应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本发明的基于图像分割和抠图的证件照生成方法的流程图。
【具体实施方式】
[0017] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本 发明进行进一步详细的说明。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。
[0018] 图1为本发明的基于图像分割和抠图的证件照生成方法的流程图。
[0019] 其中的一个实施例
[0020] 其基于图像分割和抠图的证件照生成方法，具体包括如下步骤：
[0021] 步骤一、标记出图像的前景和背景，得到种子图像；其中前景为人脸、头发以及上 半身衣服组成的人像，背景为不覆盖人像的其他区域。其中前景的标记的方法为：通过人脸 关键点定位识别出图像中人脸的关键点，然后左右连接两眼并往外延伸至覆盖一点头发， 上下连接则从头顶覆盖一点头发开始一直到上半身衣服。背景的标记则选择不包含覆盖人 像的其他任意区域。在结合人脸关键点定位的技术下，这些标记工作可以自动准确地完成， 不需要用户参与标记，因此可以做到完全自动生成证件照图像。（在图像中识别出人脸、以 及人脸中关键点、比如头发、眼睛衣服等均属于现有技术，其不属于本发明的重点，在此不 详细赘述，同理上半身衣服也是如此，可以通过阈值的设定等方法加以实现）。
[0022] 步骤二、将种子图像（R，G，B)的三个通道量化成直方图。同时得出种子图像所实 际使用的Bin(二进制）的个数，实际使用的Bin的个数用于步骤四中图割模型边的构建。
[0023] 比如：对每张种子图像中的每个像素点Ii =U,...，M(R，G，B)按照以下方法将其量 化到64X64X64 = 262144个Bin中，初始化一个二维数组Zx，y，用于记录对应像素点的量 化索引，其中：H，W分别表示种子图像的高和宽。初始化直方图：
【权利要求】
1. 一种基于图像分割和抠图的证件照生成方法，其具体包括以下的步骤： 第一步、标记出图像的前景和背景，得到种子图像；其中前景为人脸、头发以及 上半身衣服组成的人像，背景为不覆盖人像的其他区域；第二步、将种子图像（ 足as)的三个通道量化成直方图；第三步、构建图像分割模型对第二步得到的直方图进行 分割，得到分割后的前景图和背景图；第四步、将第三步得到的前景图与指定的背景色进行 混合，得到相应的证件照图像。
2. 如权利要求1所述的基于图像分割和抠图的证件照生成方法，其特征在于所述方法 还包括：当分割后的图像不止一个前景或者背景时，将不连通区域进行合并，直到仅含一个 前景和一个背景。
3. 如权利要求2所述的基于图像分割和抠图的证件照生成方法，其特征在于所述方法 还包括：当合并后存在未知区域时，对未知区域进行抠图处理。
4. 如权利要求3所述的基于图像分割和抠图的证件照生成方法，其特征在于所述抠图 的具体步骤如下：第一、获取图像和对应的三元图；第二、计算图像梯度，根据图像梯度对 图像进行采样，对未知区域每一个点得到一组前景、背景候选点集合；第三、从候选点集合 中选择出一对前景、背景点，计算出一个四元组。
5. 如权利要求4所述的基于图像分割和抠图的证件照生成方法，其特征在于所述方法 还包括根据图像的颜色分布对三元图进行扩展，进一步缩小未知区域。
6. 如权利要求4或者5所述的基于图像分割和抠图的证件照生成方法，其特征在于所 述方法还包括优化采样得到的前景、背景点，计算出一个新的四元组。
7. 如权利要求6所述的基于图像分割和抠图的证件照生成方法，其特征在于所述方法 还包括对计算出四元组进行平滑处理。
8. 如权利要求7所述的基于图像分割和抠图的证件照生成方法，其特征在于所述方法 还包括使用快速算法近似计算最优的前景图像。
9. 如权利要求8所述的基于图像分割和抠图的证件照生成方法，其特征在于所述图像 分割中采用最大流算法对图像进行分割。
10. 如权利要求9所述的基于图像分割和抠图的证件照生成方法，其特征在于所述对 四元组进行平滑处理的方式为采用高斯函数进行平滑处理。
【文档编号】G06T11/60GK104504745SQ201510022078
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月16日 优先权日:2015年1月16日
【发明者】杨弢 申请人:成都品果科技有限公司