[发明专利]用于产生背景被虚化的图像的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于对拍摄图像进行特效处理的技术，具体说来，涉及一种用于将拍摄图像中的背景部分进行虚化的设备和方法。

背景技术

在拍摄照片时，用户一般会针对感兴趣的拍摄对象进行聚焦，特别是在拍摄人像时，背景虚化的效果非常受欢迎，在这种效果下，拍摄对象本身得以加强，而背景部分则变得模糊。但是，现有的很多数码拍摄装置由于体积等方面的限制，无法配备足够大的传感器和光圈，因此难以取得理想的拍摄效果。

随着数字信号处理的发展，为了获得背景被虚化的图像，可通过拍摄装置内部的后续数字处理来模拟类似的光学拍摄效果。在进行相关的后续数字处理时，需要拍摄两个或更多图像来提取所拍摄图像的背景分布，这种必须拍摄多个图像的方式给用户的使用带来很大不便，

此外，现有的背景虚化处理技术通常会在效果上受限于环境光的强度，例如，闪光消负(flash matting)技术的效果受限于闪光对拍摄对象的影响是否显著。此外，依赖深度分布的离焦测深(depth from defocus)技术则需要较大的运算量，精确性也不理想。

总体说来，在现有技术中，用于实现背景虚化效果的方案均难以达到令人满意的处理速度和有效性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效地实现背景虚化效果的设备和方法。

根据本发明的一方面，提供一种用于产生背景被虚化的图像的设备，所述设备包括：背景分布提取单元，用于基于与拍摄图像相关的预览图像来提取背景分布；虚化图像产生单元，用于产生拍摄图像的虚化图像；以及图像合成单元，用于基于背景分布将虚化图像与拍摄图像进行合成，以产生背景被虚化的图像。

所述设备还可包括：背景分割单元，用于对背景分布进行二值化处理，以获得前景部分和背景部分，其中，所述背景分布表示图像的像素作为背景的概率分布，图像合成单元基于前景部分和背景部分将虚化图像的背景与拍摄图像的前景进行合成，以产生背景被虚化的图像。

所述设备还可包括：平滑处理单元，用于对前景部分和背景部分的边缘进行平滑处理，以获得平滑背景分布，其中，图像合成单元基于平滑背景分布将虚化图像与拍摄图像进行合成，以产生背景被虚化的图像。

背景分割单元可基于最大流最小割方法来进行二值化处理。

平滑处理单元可使用双边滤波器基于预览图像的内容对前景部分和背景部分的边缘进行平滑处理。

所述背景分布提取单元可基于预览图像与拍摄图像的亮度变化程度来提取背景分布，其中，预览图像与拍摄图像具有相同的焦距，预览图像在未启用闪光灯的情况下被捕获，拍摄图像在启用闪光灯的情况下被捕获。

所述背景分布提取单元可基于多个预览图像的对比度信息来提取背景分布，其中，所述多个预览图像具有不同的焦距。

所述背景分布提取单元可包括：图像接收单元，当拍摄环境为室内时，所述图像接收单元接收预览图像和拍摄图像，其中，预览图像与拍摄图像具有相同的焦距，预览图像在未启用闪光灯的情况下被捕获，拍摄图像在启用闪光灯的情况下被捕获；当拍摄环境为室外时，图像接收单元接收多个预览图像，其中，所述多个预览图像具有不同的焦距；图像信息提取单元，当拍摄环境为室内时，所述图像信息提取单元提取预览图像和拍摄图像的亮度信息，当拍摄环境为室外时，所述图像信息提取单元提取所述多个预览图像的对比度信息；背景分布产生单元，当拍摄环境为室内时，所述背景分布产生单元基于预览图像与拍摄图像的亮度变化程度来产生背景分布，当拍摄环境为室外时，所述背景分布产生单元基于所述多个预览图像的对比度信息来产生背景分布。

背景分布提取单元可根据是否将启用闪光灯来确定拍摄环境为室内还是室外。