[发明专利]在数字图像中实现改进的前景/背景分离

说明书

优先权 

本专利申请根据35 USC§119要求2006年5月3日提交的第60/746,363号美国临时专利申请以及2007年5月3日提交的第11/744,020号美国专利申请的优先权。 

技术领域

本发明提供了一种用于在数字图像中实现改进的前景/背景分离的方法和设备。 

背景技术

利用离焦深度((depth from defocus) DFD)算法，可以建立聚焦图(focus map)，例如，Masahiro Watanabe和Shree K.Nayar(1995)在“Rational Filters for Passive Depth fromDefocus”中所披露的，在此引用它供参考。其基本想法是，根据同一个景物的两幅图像，可以理论上计算给定景物的深度图(depth map)。在理想情况下，为了计算DFD图，使用远心镜头，而且在两次图像采集之间，只有聚焦发生变化。现有数字照相机通常不是这样。 

第2006/0285754号美国专利申请公开披露了另一种用于分离前景和背景的技术，该美国专利申请公开与本专利申请指定同一个受让人，并且在此引用该专利申请供参考。在此，利用景物的闪光图像和非闪光图像的曝光量级之差，提供前景/背景图。与基于闪光/非闪光的技术相比，采用离焦深度的主要优点是，离焦深度与景物照度无关，因此，对于室外景物或者  良好照明的景物，可能是有利的。 

第60/773,714号和第11/573,713号美国专利申请披露了又一种用于分离前景和背景的技术，在此引用该专利申请供参考。在此，利用以不同焦距拍摄的景物图像相应图区之间的高频系数差，提供前景/背景图。此外，在这种情况下，该前景/背景图与景物照度无关，因此，该技术可以用于室外景物或者良好照明景物。 

总之，利用上述各种技术，其实或者说是利用任意其他技术，产生的前景/背景图也许不能正常工作。因此，希望提供一种在数字图像中进行前景/背景分离的改进型方法。 

发明内容

提供了一种用于在景物的数字图像中实现前景/背景分离的方法。提供包括主数字图像中的一个或者多个图区的第一图。每个图区分别具有一个或者多个具有共同特性的像素。提供对应于该主数字图像的受关注的图区的主体轮廓。将一个或者多个该图区与该主体轮廓进行比较，以确定它们之中的任一个是否与该轮廓图区相交。根据该比较，指定该图区中的一个或者多个作为前景图区。 

提供该第一图可以包括暂时地将该图像的每个图区限定为前景或者背景。该一个或者多个图区至少包括一个暂时被限定为前景的图区。 

该指定可以包括将前景图区与该主体轮廓进行比较。响应该前景图区基本上不与该主体轮廓相交，将指定所述前景图区变更为背景图区。 

提供该第一图可以基于将表面上(nominally)为同一景物  的两个或者两个以上的图像进行比较。被比较的一个或者多个的图像可以包括该主图像的低分辨率图像。被比较的一个或者多个图像可以包括该主数字图像。可以调准被比较的两个或者两个以上图像和/或者可以使它们的分辨率匹配。刚好在捕获该主数字图像之前或者之后，可以捕获被比较的一个或者多个图像。 

提供所述第一图可以包括提供两个或以上图像，每个图像的聚焦不同且表面上为该景物。该方法可以包括由该图像计算聚焦深度图，以将该主数字图像的像素表示为前景或者背景。可以使该聚焦图模糊。该方法可以包括将该模糊图限定为将图区表示为前景或者背景的中间聚焦图。可以填充所述中间聚焦图中的图区，以提供该第一图。 

提供该第一图可以包括提供两个或者两个以上图像，每个图像的聚焦不同且表面上为该景物。将该图像中的相应图区的高频系数进行比较，以确定该图区是前景还是背景，从而提供该第一图。 

提供该第一图可以包括提供两个或者两个以上图像，每个图像的曝光量不同且表面上为该景物的。将该图像中的相应图区的亮度级进行比较，以确定该图区是前景还是背景，从而提供该第一图。 

在此描述的方法之任一均可以运行于数字图像采集装置中，该数字图像采集装置被布置以根据该主数字图像的内容选择该主体轮廓，以及/或者布置该装置，以肖像模式工作，其中该主体轮廓包括人的轮廓线。该轮廓线可以包括许多用户可选轮廓线中的一个，并且/或者根据该主数字图像的内容，从多个轮廓线中自动选择该轮廓线。