專利名稱：一種自動(dòng)獲取物體透明度的拍照系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字拍照技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及一種自動(dòng)獲取物體透明度的拍照系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
顏色和透明度是物體的重要視覺(jué)屬性。物體圖片只有完整無(wú)損的保留顏色和透明度信息才能真實(shí)展示物體。目前的拍照方法所得到的物體圖片不可避免都含有背景。在物體覆蓋的區(qū)域，如果是透明的物體，背景顏色透過(guò)物體與物體顏色混合，一起被拍照工具捕獲，導(dǎo)致物體與背景混在一起。在物體未覆蓋的區(qū)域則完全是背景顏色。為了獲得物體的透明度信息，目前常規(guī)的做法為:將物體放置在固定顏色的背景下，拍下圖片，之后利用圖像處理軟件對(duì)圖片手工后期處理。具體為:對(duì)未覆蓋的物體的圖片，用圖形處理軟件對(duì)物體進(jìn)行摳圖，截下物體，憑主觀感受，調(diào)整圖片的透明度，并保存為PNG等格式的透明圖片。這種方式需要對(duì)每一張物體圖片進(jìn)行摳圖處理，操作煩瑣且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而透明度僅憑主觀感覺(jué)調(diào)整得到，已不是其真實(shí)透明度，難免會(huì)與實(shí)際情況產(chǎn)生偏差。另外，物體在各個(gè)區(qū)域的透明度各不相同，特別是在邊緣區(qū)域，通常有透明度的漸變或突變。手工處理只能對(duì)有限的區(qū)域設(shè)置不同的透明度，難以達(dá)到透明度突變甚至漸變的效果，從而導(dǎo)致物體的透明度呆板，失去活力。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明一方面提供了一種自動(dòng)獲取物體透明度的拍照系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供了控制背景的切換以及物體圖片的采集的控制模塊，可自動(dòng)切換背景的背景模塊，可自動(dòng)獲取物體圖片的圖像采集模塊。該系統(tǒng)可以避免由于切換背景以及拍照等使用者的操作導(dǎo)致的不同背景圖片的位移，為物體透明度的自動(dòng)獲取提供了必要的工具條件。本發(fā)明另一方面還提供了一種自動(dòng)獲取物體透明度的拍照方法，該方法能夠通過(guò)使用者的一個(gè)觸碰動(dòng)作啟動(dòng)拍照流程。在該拍照流程中，該方法自動(dòng)切換背景，并自動(dòng)獲取不同背景下的物體圖片，對(duì)所獲取的不同背景下的圖片進(jìn)行處理，獲取物體的透明度信息以及顏色信息。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種自動(dòng)獲取物體透明度的拍照系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:
控制模塊，為拍照系統(tǒng)的中央控制設(shè)備，其根據(jù)用戶操作按照自動(dòng)拍照的邏輯和時(shí)序產(chǎn)生指令，控制背景模塊的顯示內(nèi)容以及圖像采集模塊的采集動(dòng)作，同時(shí)對(duì)所采集圖片進(jìn)行自動(dòng)處理、判斷，獲取不同背景的物體圖片，計(jì)算物體的顏色信息以及透明度信息；
背景模塊，為充當(dāng)物體背景的設(shè)備，其根據(jù)控制模塊的指令切換不同的顯示內(nèi)容以產(chǎn)生不同的物體背景；
圖像采集模塊，為數(shù)字圖像獲取設(shè)備，其根據(jù)控制模塊的指令采集不同背景下的物體圖片。所述的背景模塊根據(jù)所述控制模塊的指令自動(dòng)切換顯示內(nèi)容。進(jìn)一步地，所述背景模塊是電子顯示屏，通過(guò)電子顯示屏切換不同的顯示內(nèi)容，達(dá)到切換背景的目的。進(jìn)一步地，所述背景模塊是電控調(diào)光玻璃，通過(guò)改變電控調(diào)光玻璃的通電狀態(tài)，改變其透明度，從而改變其顯示內(nèi)容，以達(dá)到改變物體背景的目的。進(jìn)一步地，所述控制模塊是電腦，所述背景模塊為該電腦的顯示屏，電腦通過(guò)數(shù)據(jù)通信方式與圖像采集單元相連。進(jìn)一步地，所述控制模塊為帶攝像頭的手機(jī)，所述圖像采集模塊為該手機(jī)的攝像頭。一種自動(dòng)獲取物體透明度的拍照方法，其特征在于，包括以下步驟:
(a)固定背景模塊，并將物體放置在背景模塊的前方；
(b)操作控制模塊，啟動(dòng)拍照流程；
(c)控制背景模塊，切換顯示內(nèi)容，產(chǎn)生第一種背景A;
(d)控制圖像采集模塊，獲取背景A下的物體圖片；
(e)控制背景模塊，切換顯示內(nèi)容，產(chǎn)生第二種背景B;
(f)控制圖像采集模塊，獲取背景B下的物體圖片；
(g)對(duì)不同背景下的物體圖片進(jìn)行數(shù)字處理，計(jì)算物體的顏色信息以及透明度信息。進(jìn)一步地，所述控制模塊在背景模塊切換顯示內(nèi)容的同時(shí)，快速連續(xù)獲取多張圖片，從中篩選兩張不同背景下的物體圖片。進(jìn)一步地，所述控制模塊通過(guò)圖像采集模塊拍攝背景模塊切換顯示內(nèi)容時(shí)的物體視頻，從該視頻中解析物體的圖片幀，并從中篩選兩張不同背景下的物體圖片。進(jìn)一步地，不同背景下的物體圖片的篩選步驟如下:
設(shè)定顏色值偏差的閾值T，設(shè)定背景判斷區(qū)域以及顏色像素點(diǎn)數(shù)N ；
對(duì)所獲取的每一張物體圖片，在所選的背景判斷區(qū)域選擇N個(gè)像素點(diǎn)，計(jì)算所選像素點(diǎn)的顏色的偏差Dev ；
將背景模塊切換顯示內(nèi)容之前顏色偏差Dev小于閾值T的物體圖片作為第一種背景下的物體圖片，將背景模塊切換顯示內(nèi)容之后顏色偏差Dev小于閾值T的物體圖片作為第二種背景下的物體圖片。進(jìn)一步地，背景切換及圖像采集以最短時(shí)間完成，以至于拍照工具以及物體的低速抖動(dòng)對(duì)兩種背景的物體圖片產(chǎn)生的相對(duì)位移可以忽略不計(jì)，從而使拍照工具和物體不用牢固固定，甚至可以用手握住。本發(fā)明提供了一種自動(dòng)獲取物體透明度的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)為自動(dòng)獲取透明度提供了必要的工具條件，該方法可以自動(dòng)獲取物體的真實(shí)透明度以及顏色，解決了目前拍照技術(shù)無(wú)法真實(shí)獲取物體透明度的問(wèn)題；整個(gè)過(guò)程不需要人為干預(yù)，將人從煩瑣的操作中解放出來(lái)，并且提高了物體拍照的速度以及圖片的質(zhì)量；以電子顯示屏等剛性物體作為物體背景，不但實(shí)現(xiàn)背景的自動(dòng)切換，而且保證背景平面的光滑，避免由于傳統(tǒng)背景不光滑導(dǎo)致的物體圖片背景的不均勻。


圖1是本發(fā)明自動(dòng)獲取物體透明度的拍照系統(tǒng)的框圖。圖2是本發(fā)明自動(dòng)獲取物體透明度的拍照方法的流程圖。圖3是以自動(dòng)連拍方式獲取不同背景下的物體圖片的流程圖。圖4是以攝像方式獲取不同背景下的物體圖片的流程圖。圖5是本發(fā)明自動(dòng)獲取物體透明度的拍照系統(tǒng)的一個(gè)較佳實(shí)施例的示意圖。圖6是本發(fā)明自動(dòng)獲取物體透明度的拍照系統(tǒng)的另一個(gè)較佳實(shí)施例的示意圖。圖7是物體圖片的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所示，該自動(dòng)獲取透明度的系統(tǒng)包括控制模塊101、背景模塊106、圖像采集模塊107，其中:
控制模塊101為安裝了自動(dòng)拍照程序的中央控制設(shè)備，該控制模塊按照先后采集兩張不同背景下的物體圖片的邏輯和時(shí)序產(chǎn)生控制命令，分別發(fā)送給背景模塊以及圖像采集模塊，以控制其執(zhí)行不同的動(dòng)作。同時(shí)，控制模塊101讀 取并存儲(chǔ)圖像采集模塊捕捉的物體圖片，根據(jù)圖像處理算法進(jìn)行判斷、處理，獲得兩張不同背景下的效果最佳圖片，進(jìn)一步計(jì)算得到物體的透明度信息以及顏色信息102，分別轉(zhuǎn)換、保存為物體的JPEG或BMP格式的圖片?？刂颇K101還包括以下功能單元:
邏輯和時(shí)序控制單元104，根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)獲取物體透明度的拍照方法的步驟產(chǎn)生針對(duì)背景模塊106，圖像采集模塊107的一系列控制邏輯和時(shí)序，并發(fā)送指令給背景模塊106和圖像采集模塊107 ；
圖片存儲(chǔ)單元105，根據(jù)邏輯和時(shí)序控制單元104的指令，從圖像采集模塊中獲取物體的圖片并存儲(chǔ)下來(lái)；
數(shù)字圖像處理單元103，按照?qǐng)D像處理流程201以及202，從圖像存儲(chǔ)單元105自動(dòng)獲取物體的前后兩種背景的圖片，并利用圖像融合算法，自動(dòng)獲得物體的透明度信息以及顏色信息102，分別轉(zhuǎn)換、保存為JPEG或BMP格式的圖片。背景模塊106，充當(dāng)物體的背景，其可以根據(jù)控制模塊的指令自動(dòng)顯示不同內(nèi)容，從而產(chǎn)生不同背景。背景模塊106可以是電子顯示屏，通過(guò)顯示不同的屏幕來(lái)切換背景，比如通過(guò)顯示單一顏色的屏幕產(chǎn)生該顏色的背景，電子顯示屏通過(guò)其控制器(比如電腦主機(jī))與控制模塊101連接。背景模塊106可以為電控調(diào)光玻璃；這種玻璃在不同通電狀況下，其透明度會(huì)發(fā)生改變。當(dāng)施加電壓時(shí)，玻璃為一種透明度，顯示一種顏色，產(chǎn)生一種背景；當(dāng)撤去電壓時(shí)，玻璃為另一種透明度，顯示另一種顏色，產(chǎn)生另一種背景；電控調(diào)光玻璃通過(guò)其電子控制器與控制模塊101連接。圖像采集模塊107，為數(shù)字圖像獲取設(shè)備，可以為數(shù)碼相機(jī)，其與控制模塊101通過(guò)數(shù)據(jù)線連接；或者為連接至電腦的攝像頭；也可以為帶攝像頭的移動(dòng)終端(如手機(jī)、平板電腦等)，其與控制模塊101通過(guò)數(shù)據(jù)線或者無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接。圖像采集模塊107可以按自動(dòng)連拍的方式獲取不同背景下的物體圖片，即在切換背景的過(guò)程中連續(xù)拍攝多張物體圖片，并從中篩選出兩張不同背景下的物體圖片。圖像采集模塊107也可以按攝像的方式獲取不同背景下的物體圖片，即在切換背景的過(guò)程中連續(xù)拍攝一段時(shí)間的物體視頻，由控制模塊101對(duì)該視頻解析出每一張圖片幀，并從中篩選兩張不同背景下的物體圖片。控制模塊101、背景模塊106可以為同一個(gè)硬件設(shè)備；比如控制模塊101為電腦，通過(guò)安裝于該電腦的PC程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)拍照、處理的流程；背景模塊為該電腦的顯示屏；而圖像采集模塊107為數(shù)碼相機(jī)或帶攝像頭的移動(dòng)終端(如手機(jī)，平板電腦等)。控制模塊101、圖像采集模塊107可以為同一個(gè)硬件設(shè)備；比如控制模塊101為帶攝像頭的手機(jī)，通過(guò)安裝于該手機(jī)的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)拍照、處理的流程，而圖像采集模塊107為該手機(jī)自帶的攝像頭模塊。以下參照?qǐng)D2、圖7對(duì)自動(dòng)獲取物體透明度的拍照方法進(jìn)行說(shuō)明:
圖7為物體圖片的示意圖，701為只有背景的單一背景區(qū)域，該區(qū)域沒(méi)有混入物體的顏色，因此根據(jù)該區(qū)域的像素點(diǎn)顏色可以判斷背景的穩(wěn)定情況，具體為:計(jì)算這些區(qū)域多個(gè)像素點(diǎn)的顏色偏差，如果該偏差小于一定值，則說(shuō)明背景已經(jīng)穩(wěn)定；而703為物體和背景的混合區(qū)域。在步驟201， 將背景模塊106與物體固定，將物體放置在背景模塊106的前方，并調(diào)節(jié)背景模塊106、物體、圖像采集模塊107的相對(duì)位置，使得物體在圖像采集模塊的視野內(nèi)不超出背景模塊所顯示背景的范圍。同時(shí)，從單一背景區(qū)域701中選擇并設(shè)定多個(gè)判斷區(qū)域702，設(shè)定從這些區(qū)域讀取的像素點(diǎn)數(shù)N，設(shè)定背景圖片背景偏差判斷閾值T，以作為背景圖片判斷使用。在步驟202，選擇圖像采集模塊107獲取不同背景下的物體圖片的方式，并啟動(dòng)控制模塊101的自動(dòng)拍照流程。之后，控制模塊101根據(jù)圖3所示的自動(dòng)連拍方式流程或者4所示的攝像方式流程，控制背景模塊106切換背景，并控制圖像采集模塊107采集物體圖片。在步驟203，控制模塊101對(duì)步驟202中取得的背景A的圖片IA，背景B的圖片IB按下述算法進(jìn)行處理得到物體的透明度信息和顏色信息102:
對(duì)于每一個(gè)像素點(diǎn)P，其透明度PA為:
IB-U
JTJl--；
B 一 Λ.其顏色PC為:
PC = IB _ B?？刂颇K101最后對(duì)物體的透明度信息和顏色信息102做線性變換，使其取值在JPEG或BMP圖片格式的顏色取值范圍之內(nèi)，并分別保存為JPEG或BMP格式圖片。
圖3是以自動(dòng)連拍方式獲取不同背景下的物體圖片的流程圖:
在步驟301:控制模塊101發(fā)送指令給背景模塊106，讓其產(chǎn)生第一種背景A，如果為電子顯示屏，則該顯示屏顯示單一顏色A的屏幕；如果為電控調(diào)光玻璃，則施以第一種電壓；由于背景模塊106的背景切換需要一定的穩(wěn)定時(shí)間，因此在步驟302，控制模塊101延時(shí)一段時(shí)間，等待背景穩(wěn)定；
在步驟303，控制模塊101發(fā)送指令給圖像采集模塊107，讓其捕捉當(dāng)前時(shí)刻的物體圖片，并回傳給控制模塊101。在步驟304，控制模塊按照步驟201所設(shè)定的區(qū)域，讀取指定N個(gè)像素點(diǎn)的三基色顏色值(Pir:Pig:PiB)(l≤i≤N'),并按下列公式計(jì)算這些像素點(diǎn)的顏色平均值和偏差:
平均值為:
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)獲取物體透明度的拍照系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 控制模塊，為拍照系統(tǒng)的中央控制設(shè)備，其根據(jù)用戶操作按照自動(dòng)拍照的邏輯和時(shí)序產(chǎn)生指令，控制背景模塊的顯示內(nèi)容以及圖像采集模塊的采集動(dòng)作，同時(shí)對(duì)所采集圖片進(jìn)行自動(dòng)處理、判斷，獲取不同背景下的物體圖片，計(jì)算物體的顏色信息以及透明度信息； 背景模塊，為充當(dāng)物體背景的設(shè)備，其根據(jù)控制模塊的指令切換不同的顯示內(nèi)容以產(chǎn)生不同的物體背景； 圖像采集模塊，為數(shù)字圖像獲取設(shè)備，其根據(jù)控制模塊的指令采集不同背景下的物體圖片。
2.如權(quán)利要求1所述的拍照系統(tǒng)，其特征在于:所述的背景模塊根據(jù)所述控制模塊的指令自動(dòng)切換顯示內(nèi)容。
3.如權(quán)利要求1所述的拍照系統(tǒng)，其特征在于:所述背景模塊是電子顯示屏。
4.如權(quán)利要求1所述的拍照系統(tǒng)，其特征在于:所述背景模塊是電控調(diào)光玻璃。
5.如權(quán)利要求1所述的拍照系統(tǒng)，其特征在于:所述控制模塊是電腦，所述背景模塊為該電腦的顯示屏。
6.如權(quán)利要求1所述的拍照系統(tǒng)，其特征在于:所述控制模塊為帶攝像頭的手機(jī)，所述圖像采集模塊為該手機(jī)的攝像頭。
7.一種自動(dòng)獲取物體透明度的拍照方法，其特征在于，包括以下步驟: (a)固定背景模塊，并將物體放置在背景模塊的前方； (b)操作控制模塊，啟動(dòng)拍照流程； (c)控制背景模塊，切換顯示內(nèi)容，產(chǎn)生第一種背景A; (d)控制圖像采集模塊，獲取背景A下的物體圖片； (e)控制背景模塊，切換顯示內(nèi)容，產(chǎn)生第二種背景B; (f)控制圖像采集模塊，獲取背景B下的物體圖片； (g)對(duì)不同背景下的物體圖片進(jìn)行數(shù)字處理，計(jì)算物體的顏色信息以及透明度信息。
8.如權(quán)利要求7所述的拍照方法，其特征在于:所述控制模塊在背景模塊切換顯示內(nèi)容的同時(shí)，快速連續(xù)獲取多張圖片，從中篩選兩張不同背景下的物體圖片。
9.如權(quán)利要求7所述的拍照方法，其特征在于，所述控制模塊通過(guò)圖像采集模塊拍攝背景模塊切換顯示內(nèi)容時(shí)的物體視頻，從該視頻中解析物體的圖片幀，并從中篩選兩張不同背景下的物體圖片。
10.如權(quán)利要求8或9所述的拍照方法，其特征在于，不同背景下的物體圖片的篩選步驟如下: 設(shè)定顏色值偏差的閾值T，設(shè)定背景判斷區(qū)域以及顏色像素點(diǎn)數(shù)N ； 對(duì)所獲取的每一張物體圖片，在所選的背景判斷區(qū)域選擇N個(gè)像素點(diǎn)，計(jì)算所選像素點(diǎn)的顏色的偏差Dev ； 將背景模塊切換顯示內(nèi)容之前顏色偏差Dev小于閾值T的物體圖片作為第一種背景下的物體圖片，將背景模塊切換顯示內(nèi)容之后顏色偏差Dev小于閾值T的物體圖片作為第二種背景下的物體圖片。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)獲取物體透明度的拍照系統(tǒng)及方法。所述系統(tǒng)包括控制模塊、背景模塊、圖像采集模塊；所述控制模塊根據(jù)用戶操作按照自動(dòng)拍照方法的邏輯和時(shí)序產(chǎn)生指令，控制背景模塊與圖像采集模塊；所述背景模塊根據(jù)控制模塊的指令自動(dòng)產(chǎn)生不同的背景；所述圖像采集模塊根據(jù)控制模塊的指令自動(dòng)采集在不同背景下的物體圖片。所述方法包括以下步驟將物體固定在背景模塊的前方；操作控制模塊，啟動(dòng)拍照流程；發(fā)送指令給背景模塊，產(chǎn)生背景A；發(fā)送指令給圖像采集模塊，獲取背景A下的物體圖片；發(fā)送指令給背景模塊，產(chǎn)生背景B；發(fā)送指令給圖像采集模塊，獲取背景B下的物體圖片；最后，對(duì)不同背景下的物體圖片進(jìn)行數(shù)字處理，獲得物體的透明度信息以及顏色信息。本發(fā)明能自動(dòng)真實(shí)獲取物體的透明度信息以及顏色信息。
文檔編號(hào)H04N5/232GK103227904SQ20131017171
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月12日
發(fā)明者張著岳 申請(qǐng)人:張著岳