[发明专利]一种基于Kinect的抠像方法

权利要求书

1.一种基于Kinect的抠像方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过OpenNI和OpenCV函数库，使用Kinect拍摄目标图像，得到彩色图像和深度图像，通过OpenNI中的视角转换函数，将彩色图像和深度图像调整至同一视角；

步骤2：借助所述彩色图像信息对所述深度图像进行迭代的图像滤波，得到前景轮廓图像；

步骤3：将所述前景轮廓图像通过形态学腐蚀膨胀算法生成三元图，并将前景轮廓图像中在给定阈值范围内的像素定义为未知区域的像素；

步骤4：对步骤3生成的三元图进行去除细缝和孔洞的处理算法，生成最终的三元图；

其中，所述步骤4具体包括：

步骤4.1：获取前景轮廓外周围的边界像素，记为背景像素，背景像素的集合记为背景像素集B_set；将RGB空间的每一个通道均分为16个区间，这样三个通道一共可得到4096个区间，将得到的背景像素与这些区间相匹配，检查其RGB像素值所在的区间，记录落入最多背景像素的若干区间及相邻区间，作为背景区间集B_bin；

步骤4.2：对于前景轮廓的像素p，记为前景像素，与步骤4.1相同地计算其所位于的区间，记录各个前景像素的所落入的区间，作为前景区间集F_bin，如果F_bin中存在一个或多个区间也属于背景区间集B_bin，则将该一个或多个区间所对应的前景像素记录为可能是细缝或孔洞的像素集F_cand；

步骤4.3：对于任意一个像素m∈F_cand，计算距离m最近的N个背景像素，以及该N个背景像素的RGB像素值所位于的区间，如果其中有一个区间属于背景区间集B_bin，则该像素m是细缝或孔洞的点，其中N是预定义的数值；

步骤4.4：将三元图中属于细缝或孔洞的点都定义为未知区域。

2.根据权利要求1所述的基于Kinect的抠像方法，其特征在于，所述步骤2中使用颜色距离滤波器RF进行图像滤波，所述颜色距离滤波器RF通过以下函数定义，即：

其中，I表示深度图像，表示彩色图像，RF[I]_p表示图像I中位置p的像素经过所述颜色距离滤波器输出的结果，和分别是彩色图像中位置p和位置q的像素值；

σ_r是颜色距离参数，Gσ_r就是颜色距离高斯函数，具体地

W_p是权重值，其等于下式：

3.根据权利要求1-2任意一项所述的基于Kinect的抠像方法，其特征在于，图像滤波的迭代次数为5。

4.根据权利要求1-2任意一项所述的基于Kinect的抠像方法，其特征在于，步骤2中选择感兴趣的图像区域ROI进行滤波，其中ROI通过如下公式定义：

其中，S是对于物体抠像的Kinect的深度图像二值化后的图像，或是对于人物抠像的人物识别图像，erode是腐蚀运算，dilate是膨胀运算。

5.根据权利要求1-2任意一项所述的基于Kinect的抠像方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：设FS为经过滤波的图像，FS_p是FS在位置p的像素值，在设置好阈值参数T_l和T_h后，将FS用T_h阈值化后对其进行参数4*4矩阵的形态学腐蚀膨胀算法操作，得到初始的三元图，然后，如果FS_p的值介于T_l和T_h之间，那么位置p的像素被认为是未知区域的像素。