[发明专利]基于RGB-D图像的前后景分离方法及其前后景分离装置

权利要求书

1.一种基于RGB-D图像的前后景分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10，获取需要进行前后景分离的RGB-D图像，并对获取到的RGB-D图像进行读取，其中所述RGB-D图像由RGB图像和深度图像构成；

步骤S20，分别对所述RGB图像和深度图像进行背景掩码矩阵计算，获取所述RGB图像和深度图像的背景掩码矩阵；

步骤S30，将所述RGB图像和深度图像的背景掩码矩阵进行融合和校准处理得到最终的背景掩码矩阵，再根据融合校准后的背景掩码矩阵获取所述RGB-D图像的最终的前景图像，从而实现将所述RGB-D图像的前后景图像进行分离；

所述步骤S20中，对所述RGB-D图像中的深度图像进行背景掩码矩阵计算，获取深度图像的背景掩码矩阵，包括以下步骤：

步骤S211，计算固定数量的初始化深度图的均值和方差；

步骤S212，找出深度图中的静止区域，即其方差小于门限的区域；

步骤S213，根据静止区域更新深度图的背景数据，并优先考虑远距离的背景数据；

步骤S214，计算背景掩码矩阵，背景掩码矩阵是一个0-1二值矩阵，将步骤S213计算得到的背景区域设置为1，其余区域设置为0。

2.如权利要求1所述的基于RGB-D图像的前后景分离方法，其特征在于，在所述步骤S20中，对所述RGB-D图像中的RGB图像进行前景掩码矩阵计算，获取RGB图像的背景掩码矩阵，包括以下步骤：

步骤S221，根据固定数量的RGB图像的初始帧建立背景模型；

步骤S222，计算RGB图像的背景区域，对每一帧图像，每一个像素点和背景模型作比较，判断其是否属于背景；

步骤S223，根据计算得到的背景区域更新背景模型；

步骤S224，计算背景掩码矩阵，背景掩码矩阵是一个0-1二值矩阵，将步骤S222计算得到的背景区域设置为1，其余区域设置为0。

3.如权利要求1所述的基于RGB-D图像的前后景分离方法，其特征在于，在所述步骤S30中，将所述RGB图像和深度图像的背景掩码矩阵进行融合和校准处理得到最终的背景掩码矩阵，包括以下步骤：

步骤S31，将深度图像的像素坐标转换成世界坐标，根据深度相机的摄像头内部参数来计算深度图像的像素坐标与世界坐标的对应关系；

步骤S32，将RGB图像的像素坐标转换成世界坐标，根据RGB相机的摄像头内部参数来计算RGB图像的像素坐标与世界坐标的对应关系；

步骤S33，根据深度图像的像素坐标和RGB图像的像素坐标与世界坐标的对应关系，转换成深度图像的像素坐标和RGB图像的像素坐标的对应关系；

步骤S34，根据深度图像的像素坐标和RGB图像的像素坐标的对应关系，对深度图像的背景掩码矩阵与RGB图像的背景掩码矩阵进行融合处理，得到RGB-D图像的最终的背景掩码矩阵。

4.一种实现如权利要求1至3中任一项所述的基于RGB-D图像的前后景分离方法的前后景分离装置，其特征在于，包括：

一图像读取单元，所述图像读取单元用于读取需要进行前后景分离的RGB-D图像，并可将读取后的RGB-D图像分解成RGB图像和深度图像；

一背景掩码矩阵计算单元，所述背景掩码矩阵计算单元由一RGB图像背景掩码矩阵计算模块和一深度图像背景掩码矩阵计算模块构成，所述RGB图像背景掩码矩阵计算模块用于对所述图像读取单元读取的RGB-D图像的RGB图像进行背景掩码矩阵计算，并获取RGB图像的背景掩码矩阵，所述深度图像背景掩码矩阵计算模块用于对所述图像读取单元读取的RGB-D图像的深度图像进行背景掩码矩阵计算，并获取深度图像的背景掩码矩阵；以及

一融合及校准单元，所述融合及校准单元用于将所述RGB图像和深度图像的背景掩码矩阵进行融合和校准处理得到最终的背景掩码矩阵，再根据融合校准后的背景掩码矩阵获取所述RGB-D图像的最终的前景图像。