后处理在数字抠像中的应用与解析

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后处理在数字抠像中的应用与解析

摘要:数字抠像是将一幅图像中的前景物体与背景进行分离的问题,它的关键在于Alpha通道的计算.以往通过采样方法求得的Alpha 中,由于采用逐点计算的离散化方式,求解出的Alpha通常不连续,并且包含很多噪声,因而需要对Alpha进行后处理,这不仅会增强Alpha在视觉上的平滑性,而且能够进一步提高Alpha的精确度.在目前国际上,有关数字抠像后处理领域已经进行了许多研究,但缺少相关的综述性文献,并且对后处理后的Alpha 如何进行定量的评价也仍未系统解决.本文首先将数字抠像中的后处理方法分为2类:与仿射类方法相结合的方式及自平滑方式,其次,对两类方法进行了全面的总结和梳理,并对方法的优缺点进行了分析,对将来研究方向提出了建议,最后，针对后处理后的Alpha结果进行了全面的量化比较,弥补了传统方法基本上仅在视觉层面上进行比较的缺陷.
关键词:图像分割;图像抠像;后处理;Laplacian抠像矩阵;Nonlocal 方法;自平滑
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1引言
# v2 P  d" p) P$ T& p; k8 O7 {2 s1.1数字抠像综述
% ?4 d1 Q) Y- d% U. `& i数字图像抠像与合成是将一幅图像中的前景物体从背景中分离开来,并将分离的前景合成到另外一幅背景中的问题.该类问题是数字图像处理与数字图像编辑领域[1~4]中的一类经典问题,利用抠像与合成技术,可以实现将实际目标融入虚拟场景中,例如虚拟演播室以及电影后期制作等实际应用领域中.如今,这种功能被一些常用的图像与视频处理软件所采用,例如Adobe Photoshop , Adobe After effects等.抠像问题由于需要通过欠定方程组来求解,因而较合成问题复杂,对技术的要求也高很多,本文主要讨论抠像问题.
图像抠像与图像分割最大的不同,在于对前景物体边缘、半透明部分的描述.图像分割一般只能将前景物体描述成2值化的形式,但实际成像过程中,前景物体与背景交界处的像素值往往并不具备前景/背景这种二值的选择.抠像问题则对于前景物体引入了α通

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