[发明专利]一种基于Kinect的抠像方法

说明书

本发明涉及一种基于Kinect的抠像方法，该方法包括：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；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；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；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。与传统抠像方法相比，本发明省去了任何形式的人机交互，利用Kinect自动生成抠像所用的三元图，再结合共用的样本点抠像算法，可以达到实时抠像效果。

【技术领域】

本发明属于图像处理领域，尤其涉及一种基于Kinect的抠像方法。

【背景技术】

抠像技术是一种十分重要的图像处理技术，它应用于影视作品创作中，还应用于医疗，农业，工业中。但通常情况下图像，图像中的前景部分和背景部分时常会出现覆盖问题，也就是说前景部分存在透明的像素，因此如何准确地分离前景部分和背景部分，是抠像技术研究的主要内容。

【发明内容】

为了解决现有技术中的上述问题，基于对传统图像滤波算法的分析，本发明提出了借助Kinect体感设备拍摄的深度图像，对Kinect拍摄的彩色图像进行抠像。提出了一种新的颜色距离滤波器，三元图自动生成方法实现抠像。

本发明采用的技术方案具体如下：

一种基于Kinect的抠像方法，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。

进一步地，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：

进一步地，图像滤波的迭代次数为5。

进一步地，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。