一種圖像前景的檢測方法和檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于圖像處理領(lǐng)域，提供了基于一種圖像前景的檢測方法和檢測系統(tǒng)，所述方法包括：獲取待檢測圖像和投影圖像，并獲取第一顏色值和第二顏色值；根據(jù)所述第一顏色值和所述第二顏色值獲取兩幅圖像中同一位置的像素點的點反射顯著性值；通過均值漂移分割算法去除所述待檢測圖像的紋理和背景，將所述待檢測圖像分割為多個不同的區(qū)域；根據(jù)所述點反射顯著性值獲取所述區(qū)域的區(qū)域反射顯著性值，將像素點的點反射顯著性值與所述像素點所在區(qū)域的區(qū)域反射顯著性值進(jìn)行比對，根據(jù)比對的結(jié)果確定所述待檢測圖像中的前景。通過本發(fā)明，可以在復(fù)雜和多變光照情況下，使互動投影系統(tǒng)輕松獲取前景圖像。
【專利說明】一種圖像前景的檢測方法和檢測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像前景的檢測方法和檢測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，基于顯著性檢測的圖像分割技術(shù)在計算機(jī)視覺與圖像處理領(lǐng)域一直是研 究的熱點。在投影儀與攝像機(jī)的交互系統(tǒng)，環(huán)境光與投影畫面不斷在變化，如何準(zhǔn)確地實現(xiàn) 前景物體的提取是交互系統(tǒng)觸摸檢測的關(guān)鍵。
[0003] 由于互動投影系統(tǒng)的背景畫面復(fù)雜性以及應(yīng)用環(huán)境的多樣性，前景區(qū)域的圖像分 割是觸摸檢測交互的一個關(guān)鍵難點。由于投影儀光線的照射影響，前景區(qū)域的物體可能會 呈現(xiàn)不同的顏色，利用傳統(tǒng)的顏色統(tǒng)計模型檢測算法難以準(zhǔn)確地提取前景區(qū)域的輪廓。此 夕卜，投影畫面的多樣性使得手臂前景往往不是單一的顯著性目標(biāo)，這對顯著性檢測的圖像 分割技術(shù)也帶來了困難。現(xiàn)在的技術(shù)方案在這種多樣與復(fù)雜性的場合都難以實現(xiàn)準(zhǔn)確而實 時的前景提取


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實施例的目的在于提供一種圖像前景的檢測方法和檢測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有 技術(shù)在復(fù)雜和多變的光照條件下難以獲取互動投影系統(tǒng)的前景物體的問題。
[0005] 本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種圖像前景的檢測方法，所述方法包括以下步 驟：
[0006] 獲取待檢測圖像和投影圖像，并獲取第一顏色值和第二顏色值，所述第一顏色值 為待檢測圖像中所有像素點的顏色值，所述第二顏色值為所述投影圖像中所有像素點的顏 色值，所述待檢測圖像包含前景圖像和作為背景的所述投影圖像；
[0007] 根據(jù)所述第一顏色值和所述第二顏色值獲取兩幅圖像中同一位置的像素點的點 反射顯著性值；
[0008] 通過均值漂移分割算法去除所述待檢測圖像的紋理和背景，將所述待檢測圖像分 割為多個不同的區(qū)域；
[0009] 根據(jù)所述點反射顯著性值獲取所述區(qū)域的區(qū)域反射顯著性值，將像素點的點反射 顯著性值與所述像素點所在區(qū)域的區(qū)域反射顯著性值進(jìn)行比對，根據(jù)比對的結(jié)果確定所述 待檢測圖像中的前景。
[0010] 本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種圖像前景的檢測系統(tǒng)，包括：
[0011] 顏色值獲取單元，用于獲取待檢測圖像和投影圖像，并獲取第一顏色值和第二顏 色值，所述第一顏色值為待檢測圖像中所有像素點的顏色值，所述第二顏色值為所述投影 圖像中所有像素點的顏色值，所述待檢測圖像包含前景圖像和作為背景的所述投影圖像；
[0012] 點反射顯著性值獲取單元，用于根據(jù)所述顏色值獲取單元獲取的第一顏色值和所 述第二顏色值獲取兩幅圖像中同一位置的像素點的點反射顯著性值；
[0013] 區(qū)域分割單元，用于在所述點反射顯著性值獲取單元獲取點反射顯著性值之后， 通過均值漂移分割算法去除所述待檢測圖像的紋理和背景，將所述待檢測圖像分割為多個 不同的區(qū)域；
[0014] 前景確定單元，用于根據(jù)所述點反射顯著性值獲取所述區(qū)域分割單元分割的區(qū)域 的區(qū)域反射顯著性值，將像素點的點反射顯著性值與所述像素點所在區(qū)域的區(qū)域反射顯著 性值進(jìn)行比對，根據(jù)比對的結(jié)果確定所述待檢測圖像中的前景。
[0015] 本發(fā)明實施例，獲取待檢測圖像和投影圖像所有像素點的點反射顯著性值，將點 反射顯著性值與通過均值漂移分割算法獲取的待檢測圖像的區(qū)域反射顯著性值進(jìn)行比對， 根據(jù)比對結(jié)果獲取前景像素點，進(jìn)而根據(jù)前景像素點確定前景圖像，使得在復(fù)雜和多變光 照情況下，互動投影系統(tǒng)也可以輕松獲取前景圖像。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些 實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些 附圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1是本發(fā)明實施例提供的圖像前景檢測方法的流程圖；
[0018] 圖2是本發(fā)明實施例提供的實際效果示意圖；
[0019] 圖3是本發(fā)明實施例提供的圖像前景檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0021] 為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來進(jìn)行說明。
[0022] 實施例一
[0023] 如圖1所示為本發(fā)明實施例提供的圖像前景檢測方法的流程圖，所述方法包括以 下步驟：
[0024] 在步驟SlOl中，獲取待檢測圖像和投影圖像，并獲取第一顏色值和第二顏色值， 所述第一顏色值為待檢測圖像中所有像素點的顏色值，所述第二顏色值為所述投影圖像中 所有像素點的顏色值，所述待檢測圖像包含前景圖像和作為背景的所述投影圖像。
[0025] 在本發(fā)明實施例中，首先獲取待檢測圖像和投影圖像，并通過計算獲取待檢測圖 像中每個像素點的顏色值和投影圖像中每個像素點的顏色值，其中待檢測圖像包括前景圖 像和作為背景的投影圖像。所述獲取所述待檢測圖像中所有像素點的顏色值和所述投影圖 像中所述像素點的顏色值的步驟，具體為：
[0026] 根據(jù)公式I = a TQ分別獲取所述第一顏色值和所述第二顏色值，其中α為像素 點對光線的反射率、T為攝像設(shè)備的顏色轉(zhuǎn)換函數(shù)、Q為像素點表面的光強(qiáng)度。
[0027] 在步驟S102中，根據(jù)所述第一顏色值和所述第二顏色值獲取兩幅圖像中同一位 置的像素點的點反射顯著性值。
[0028] 在本發(fā)明實施例中，待檢測圖像和投影圖像的每個像素點的位置為一一對應(yīng)的關(guān) 系，而點反射顯著性值為同一位置兩幅圖中像素點顏色值的比值，因此需要獲取兩幅圖像 中同一位置的像素點的點反射顯著性值。所述根據(jù)所述待檢測圖像中像素點的顏色值和所 述投影圖像中像素點的顏色值獲取兩幅圖像中同一位置的像素點的點反射顯著性值的步 驟，包括：
[0029] 1、根據(jù)公

【權(quán)利要求】
1. 一種圖像前景的檢測方法，其特征在于，所述方法包括： 獲取待檢測圖像和投影圖像，并獲取第一顏色值和第二顏色值，所述第一顏色值為待 檢測圖像中所有像素點的顏色值，所述第二顏色值為所述投影圖像中所有像素點的顏色 值，所述待檢測圖像包含前景圖像和作為背景的所述投影圖像； 根據(jù)所述第一顏色值和所述第二顏色值獲取兩幅圖像中同一位置的像素點的點反射 顯著性值； 通過均值漂移分割算法去除所述待檢測圖像的紋理和背景，將所述待檢測圖像分割為 多個不同的區(qū)域； 根據(jù)所述點反射顯著性值獲取所述區(qū)域的區(qū)域反射顯著性值，將像素點的點反射顯著 性值與所述像素點所在區(qū)域的區(qū)域反射顯著性值進(jìn)行比對，根據(jù)比對的結(jié)果確定所述待檢 測圖像中的前景。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取所述待檢測圖像中所有像素點的 顏色值和所述投影圖像中所述像素點的顏色值的步驟，具體為： 根據(jù)公式I= aTQ分別獲取所述第一顏色值和所述第二顏色值，其中a為像素點對 光線的反射率、T為攝像設(shè)備的顏色轉(zhuǎn)換函數(shù)、Q為像素點表面的光強(qiáng)度。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述待檢測圖像中像素點的顏色 值和所述投影圖像中像素點的顏色值獲取兩幅圖像中同一位置的像素點的點反射顯著性 值的步驟，包括： {
距離，并將所述歐式距離設(shè)置為第二點反射顯著性值，其中W為圖像的寬度、H為圖像的高 度、D為歐氏距離、N表示所有像素點的數(shù)量，所述均值為所有像素點的第一點反射顯著性 值的平均值，所述第二點反射顯著性值為所述點反射顯著性值。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將像素點的點反射顯著性值與所述像 素點所在區(qū)域的區(qū)域反射顯著性值進(jìn)行比對，根據(jù)比對的結(jié)果確定所述待檢測圖像中的前 景的步驟，包括：
域反射顯著性值的平均值；
像素點的期望，其中DF(i)為像素點i為前景的期望、S(i)為像素點i的點反射顯著性值； 計算所述％(1)與Df的比值，其中Df為所有像素點的平均期望，如果所述比值超過預(yù) 設(shè)的閥值，則將所述DF(i)對應(yīng)的像素點設(shè)為前景像素點，如果所述比值沒有超過預(yù)設(shè)的閥 值，則將所述Df (i)對應(yīng)的像素點設(shè)為非前景像素點。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在所述計算所述Df⑴與Df的比值的步驟 之前，所述方法還包括： 預(yù)設(shè)所述閥值。
6. -種圖像前景的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示終端包括： 顏色值獲取單元，用于獲取待檢測圖像和投影圖像，并獲取第一顏色值和第二顏色值， 所述第一顏色值為待檢測圖像中所有像素點的顏色值，所述第二顏色值為所述投影圖像中 所有像素點的顏色值，所述待檢測圖像包含前景圖像和作為背景的所述投影圖像； 點反射顯著性值獲取單元，用于根據(jù)所述顏色值獲取單元獲取的第一顏色值和所述第 二顏色值獲取兩幅圖像中同一位置的像素點的點反射顯著性值； 區(qū)域分割單元，用于在所述點反射顯著性值獲取單元獲取點反射顯著性值之后，通過 均值漂移分割算法去除所述待檢測圖像的紋理和背景，將所述待檢測圖像分割為多個不同 的區(qū)域； 前景確定單元，用于根據(jù)所述點反射顯著性值獲取所述區(qū)域分割單元分割的區(qū)域的區(qū) 域反射顯著性值，將像素點的點反射顯著性值與所述像素點所在區(qū)域的區(qū)域反射顯著性值 進(jìn)行比對，根據(jù)比對的結(jié)果確定所述待檢測圖像中的前景。
7. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顏色值獲取單元301包括： 顏色值獲取子單元3011，用于根據(jù)公式I = a TQ分別獲取所述第一顏色值和所述第二 顏色值，其中a為像素點對光線的反射率、T為攝像設(shè)備的顏色轉(zhuǎn)換函數(shù)、Q為像素點表面 的光強(qiáng)度。
8. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述點反射顯著性值獲取單元，包括：
述第一點反射顯著性值獲取子單元獲取的第一點反射顯著性值與均值的歐式距離，并將所 述歐式距離設(shè)置為第二點反射顯著性值，其中W為圖像的寬度、H為圖像的高度、D為歐氏距 離、N表示所有像素點的數(shù)量，所述均值為所有像素點的第一點反射顯著性值的平均值，所 述第二點反射顯著性值為所述點反射顯著性值。
9. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述前景確定單元，包括：
中DF(i)為像素點i為前景的期望、S(i)為像素點i的點反射顯著性值； 像素點設(shè)置子單元，用于計算所述期望獲取子單元獲取的Df(i)與Df的比值，其中Df為 所有像素點的平均期望，如果所述比值超過預(yù)設(shè)的閥值，則將所述DF(i)對應(yīng)的像素點設(shè)為 前景像素點，如果所述比值沒有超過預(yù)設(shè)的閥值，則將所述DF(i)對應(yīng)的像素點設(shè)為非前景 像素點。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述像素點設(shè)置子單元設(shè)置像素點之 前，所述系統(tǒng)還包括： 預(yù)設(shè)子單元，用于預(yù)設(shè)所述像素點設(shè)置子單元中的閥值。
【文檔編號】G06T7/00GK104361584SQ201410594758
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】程俊, 何明, 王鵬 申請人:中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院