在视频中添加LOGO的方法与流程

本发明涉及数字图像处理
技术领域：
，特别是涉及在视频中添加LOGO的方法。
背景技术：
：为了宣传企业发布广告，往往需要专业影视团队设计剪辑富有个性的宣传视频，并且伴随着在视频中添加企业LOGO进行宣扬品牌和营造气氛。一个精良的企业宣传视频从无到有，需要风格设计、影视剪辑、后期包装等多个方面进行大量工作才能生成。短短一个视频，需要繁琐多样的视频剪辑、渲染，对于一个普通商家，若没有专业影视团队的配合，这会使人望而却步。即便有专业团队制作，也要耗费大量人力物力财力。这对于中小型商家来说，无疑会大大加重他们的宣传成本。技术实现要素：本发明的目的是提供在视频中添加LOGO的方法，解决上述现有技术中的一个或者是多个。本发明提供在视频中添加LOGO的方法，包括以下步骤：1)采集带有LOGO的数字图像；2)提取出该数字图像的LOGO区域，并剔除不相关的背景图像；3)将提取后的数字图像与待处理的视频图像帧结合，形成带有LOGO的视频。在一些实施方式中，步骤2)具体包括：图像边缘抽取：采用边缘检测提取边缘，单像素化后找出所有端点和角点；缘连接：采用相同大小的模板对抽取的图像边缘进行膨胀连接；分割图像：将得到的在膨胀区域作为生长区域，其它区域作为分水岭算法的种子区域，在生长区域中用分水岭算法进行生长，确认连接或者断开连接，将图像分割成区域；图像细分：将分割区域中完全属于LOGO目标区域的连通域块作为前景像素，剩余的连通域块作为不确定像素，对不确定像素所在域块进行采样分析，每个不确定像素点朝多个方向引出直线，每个直线上找到一组最近前景点和背景点构成采样对，将采样对结果中前景和背景像素点距采样点的距离比值作为该点的最适透明度值，计算出所有像素点的合适透明度值，并将0％的透明度的域块去除，保留100％透明度的域块，形成新的LOGO数字图像。在一些实施方式中，步骤3)具体包括：将待处理的视频由RGB颜色空间转换到CIE-Lab颜色空间；以25帧为一个帧序列，将视频按照播放的时间顺序划分为若干个帧序列，以帧序列为单位，计算视频像素的能量值；获取待添加LOGO数字图像；在每个帧序列的最后一帧图像上查找LOGO数字图像的添加区域；将LOGO数字图像添加到查找出的区域内；将添加LOGO数字图像后的视频每帧图像由CIE-Lab颜色空间转换到RGB颜色空间。本发明的有益效果是：该方法代替了原本复杂繁琐的视频剪辑渲染工作，大大降低了影视制作成本，这将为商家带来巨大的便利。附图说明图1为本发明在视频中添加LOGO的方法流程图；图2为本发明在视频中添加LOGO的方法步骤S2的流程图；图3为本发明在视频中添加LOGO的方法步骤S3的流程图。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。如图1所示，本发明提供的在视频中添加LOGO的方法，包括以下步骤：S1：采集带有LOGO的数字图像。使用图像采集设备如相机，拍摄带有企业LOGO的照片。S2：提取出该数字图像的LOGO区域，并剔除不相关的背景图像。将拍摄的带有企业lOGO的照片进行图像提取，只保留纯LOGO区域，并形成新的图片。具体包括以下步骤：S21：图像边缘抽取。采用Canny算法在图像中提取边缘，单像素化后找出所有端点和角点。S22：边缘连接。对每条Canny边缘，采用相同大小的模板进行膨胀，间隙小于2倍膨胀直径的边缘会连接起来。S23：分割图像。将得到的在膨胀区域作为生长区域，其它区域作为分水岭算法的种子区域，在生长区域中用分水岭算法进行生长，确认连接或者断开连接，将图像分割成区域。将Canny边缘包围的区域作为分水岭算法的种子区域，再在膨胀区域中用分水岭算法进行生长。分水岭算法生成的边缘会将图像分割成有意义的区域。对于有瓶颈进行连接的两个区域，即使在步骤S22中两个区域被分割成两个区域，但是步骤S23中仍然会被连接成一个区域。S24：图像细分。将分割区域中完全属于LOGO目标区域的连通域块作为前景像素，剩余的连通域块作为不确定像素，对不确定像素所在域块进行采样分析，每个不确定像素点朝多个方向引出直线，每个直线上找到一组最近前景点和背景点构成采样对，将采样对结果中前景和背景像素点距采样点的距离比值作为该点的最适透明度值，计算出所有像素点的合适透明度值，并将0％的透明度的域块去除，保留100％透明度的域块，形成新的LOGO数字图像。S3：将提取后的数字图像与待处理的视频图像帧结合，形成带有LOGO的视频。该步骤具体包括：S31：将待处理的视频由RGB颜色空间转换到CIE-Lab颜色空间，得到CIE-Lab颜色空间的视频信息，使视频亮度通道和彩色通道相分离；由RGB颜色空间转换到CIE-Lab颜色空间按照下面的公式进行转换：L=0.299×R+0.587×G+0.114×Ba=0.713×(R-L)b=0.564×(B-L)]]>式中，R、G、B分别表示RGB颜色空间的红、绿、蓝颜色值。L表示CIE-Lab颜色空间的亮度通道值，a和b表示CIE-Lab颜色空间的两个彩色通道值。将视频从RGB颜色空间转换到CIE-Lab颜色空间中处理，是因为CIE-Lab颜色空间分离了颜色亮度和色彩变化，更能描述和反映人们对颜色的感知，计算出的视觉重要性值更精准。而且两种颜色空间的相互转换是可逆的。S32：计算变换到CIE-Lab颜色空间后的视频图像上像素的能量值；以25帧为一个帧序列，将视频按照播放的时间顺序划分为若干个帧序列，用Ir1，Ir2，……Ir25表示第r个帧序列中的25帧图像，例如I32表示第3个帧序列的第2帧图像。水印一般添加在每个帧序列的最后一帧图像上，即每隔24帧就对视频进行一次水印添加的操作。用Pi，j表示视频图像上第(i，j)个像素，像素能量值的计算分为两个部分，分别用Es(i，j)和Et(i，j)表示，其中Es(i，j)的计算方法为：Es(i,j)=Σt=125|Li,j(Irt)-Li+1,j(Irt)|+|ai,j(Irt)-ai+1,j(Irt)|+|bi,j(Irt)-bi+1,j(Irt)|+|Li,j(Irt)-Li,j+1(Irt)|+|ai,j(Irt)-ai,j+1(Irt)|+|bi,j(Irt)-bi,j+1(Irt)|]]>式中，Li，j、ai，j、bi，j分别表示像素Pi，j的亮度通道值和两个彩色通道值，Li+1，j、ai+1，j、bi+1，j表示像素Pi，j竖直方向上相邻像素Pi+1，j的亮度通道值和两个彩色通道值，Li，j+1、ai，j+1、bi，j+1表示像素Pi，j水平方向上相邻像素Pi，j+1的亮度通道值和两个彩色通道值。先分别在同一帧画面内计算，然后对整个帧序列求和。由上式可以看出，Es(i，j)反映了同一帧画面内一个像素与其邻近像素之间的变化关系。因此，Es(i，j)的值越大，表明该像素与其相邻像素的各个颜色通道梯度变化越剧烈，则该像素的边缘特征就越强，其视觉重要性相应也就越大。Et(i，j)表示在一个帧序列所有帧中同一个位置点像素在CIE-Lab颜色空间中亮度通道值之和，它反映了同一个像素在这个帧序列内的变化，其计算式为：Et(i,j)=Σt=125Li,j(Irt)]]>式中，Li，j(Irt)表示画面帧Irt中像素Pi，j的亮度通道值。将Es(i，j)和Et(i，j)加权求和后得到该像素的能量值，像素Pi，j的能量值E(i，j)的最终表达式为：E(i，j)＝α×Es(i，j)+(1-α)×Et(i，j)(4)其中α表示权重系数，用来平衡Es(i，j)和Et(i，j)对能量值的贡献。由于运动变化较易被人眼捕捉到，因此在这里取α为0.3。S33：获取待添加LOGO数字图像；由于LOGO数字图像只是用作标志性信息，其亮度不能太大，否则会对原图像造成破坏。一般，LOGO数字图像灰度图的亮度值在0～50之间。对于文字LOGO，对其进行光栅化处理，得到M×N的矩阵表示灰度图；对于图像LOGO，同样得到M×N的矩阵表示灰度图，其灰度图即为该图像水印在CIE-Lab颜色空间中的亮度通道值L。S34：在每个帧序列的最后一帧图像上查找LOGO数字图像的添加区域；查找水印的添加区域只在每个帧序列的最后一帧图像上进行，对每个待添加水印的图像的查找方法相同。以8×8的像素矩阵为一个单元，将待添加水印的图像划分为若干个互不交叠的单元，计算每个单元中所有像素能量值E(i，j)之和，取能量值之和最大的前M×N个单元，作为水印的添加区域。按照这M×N个单元的像素能量值之和从大到小依次标记为S1、S2...SM×N。由于像素的能量值反应了像素的视觉重要性，按照本发明方法查找出的水印添加区域为原图像中视觉重要性最大的区域，将水印添加在这个区域可以有效的保护水印不被破坏。S35：将LOGO数字图像添加到查找出的区域内；首先，对所查找出的M×N个单元中像素的亮度通道值L做二维离散余弦变换，然后按照水印灰度图矩阵中元素的排列顺序，将灰度图矩阵中每个元素的灰度值叠加在所查找出的单元的二维离散余弦变换系数矩阵的低频分量系数上。水印灰度图矩阵中的元素与所查找出的M×N个单元的对应关系为：用aij(1≤i≤M，1≤j≤N)表示水印灰度图矩阵中第(i，j)个元素，则a11对应单元S1，a1N对应单元SN，a21对应单元SN+1.....aMN对应单元SM×N，类似按照从左到右，从上到下的顺序与M×N个单元一一对应。按照这样的对应关系添加水印可以简化对图像提取水印的操作过程。最终，在每个帧序列的最后一帧图像上添加的水印，但添加的水印的位置根据视频图像的内容不同而不同。S36：将添加LOGO数字图像后的视频每帧图像由CIE-Lab颜色空间转换到RGB颜色空间。图像由CIE-Lab颜色空间转换到RGB颜色空间的转换方法如下：R=L+1.403×aG=L-0.714×a-0.334×bB=L+1.773×a]]>以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。当前第1页1 2 3