Lazy Snapping---抠图技术的进步软件
这是一款由微软开发的软件,据说比过去所有的抠图软件技术上进了一大步,使用起来更简便、容易。我一直在期待着这个软件的面市使用,但到现在为至,不要说是汉化版,就连免费试用版都没有地方能找到,贴在这里,希望更多PS爱好者关注和寻找!
微软抠图软件Lazy Snapping对于大多数的抠图要求,可以在简单的三步之内完成,它的技术基础是Graph Cut 。Graph Cut技术是图论中的一个概念,也是Lazy snapping这款软件的核心技术。在软件的第一步和第二步操作中,对前景的轮廓计算和对细节部分进行修补的操作,都是基于该技术进行的。
首先,当一张图被导入到Lazy snapping中时,软件会自动采用一种被称为“水线(watershed)”的算法对该图进行处理。见下图。
所谓水线,通俗地说,就是把一张图像的梯度图想像成为一片凹凸不平的山地,其中,颜色变化小的区域就是山脊,而颜色变化剧烈的区域就是山洼。我们知道,每一个山洼周围必然都是一圈山脊,如果在每一个山洼的最低点打一个洞,然后通过这个洞向山洼里注水,则经过一段时间之后,相邻山洼里的水必然会越过山脊连接到一起。两个山洼之间的水连接在一起的这条线,就是水线。通过这些水线,软件就可以把图片分为大小不等的若干“碎片”。我们可以注意到,每一个区域中的颜色基本上都是相同的。
为什么要先对图片进行“水线”处理呢?因为我们知道,在计算机中,每一幅图都是由无数个像素点构成的,当软件需要分辨出图像的前景和背景时,就需要对图像中的所有像素点进行分析,这样一来工作量会成立方级数增加,大大减缓处理的速度。而采用了“水线”处理之后,图像中需要分析的就是那些被分割出的区域了,其数量比像素点要少数十倍,从而大大加快了软件的处理速度。
接下来,就该是用户需要做的工作了——通过划线,告诉计算机哪些是我们想要的前景,而哪些是我们不想要的背景。如果从像素点的角度来看,一旦我们在图像上画了一条线,则这条线经过的像素点被我们称为“种子点”,这些“种子点”所涉及到的区域,则被称为“种子区域”。接下来,我们就需要借助这些“种子区域”将图片分为“前景区域”和“背景区域”两大块。利用Graph Cut优化算法,图片上所有区域会被赋予惟一的属性,不属于“前景区域”就一定会属于“背景区域”。
在经过“水线”处理后的图片中,我们把相邻的区域连接在一起。而接下来Graph Cut优化算法要做的,就是尝试将每个非“种子区域”分别与“前景区域”(或“背景区域”)之间的通路“打断”。如果全部通路都可以被打断,则软件猜测该区域不属于“前景区域”,反之则可能属于。这样,经过一番运算后,软件就可以将图形分为“前景区域”和“背景区域”两大部分了,也就将我们所需要的前景的大致轮廓勾勒了出来。
Graph Cut 优化的准则,考虑了每一个区域的颜色与种子区域之间的颜色相似性,颜色越像“前景区域”就越可能被分在前景。同时它也考虑了相邻区域的颜色差别,颜色差别越大这两个区域越可能被分开。这个优化问题可以用图论中极大流(极小割)的方法很快解决。
对于一张结构较为简单的图形来说,如果其前景和背景的对比非常明显,且前景的形状较为简单,则经过前面的处理后,前景图形就已经被“抠”出来了。不过,如果图片的内容较为复杂,且前景和背景之间的对比度不是很明显的话,则需要对图片进行进一步的微调。
所谓进一步处理,其实就是将前景与背景之间的“边界”清晰地确定下来。由于在此之前我们已经确定了前景的大致轮廓,因此在这里我们只对前景和背景相交处的边界附近进行处理,也就是已经确定好的“前景区域”和“背景区域”之间的那一块地带。
要说明的是,在前一步操作中,软件通过“水线”算法将图像分为一块块区域以加快处理的速度。而现在,由于要对图像的边缘部分进行调整,软件处理的对象又变成了像素而不再是区域,以满足处理精度方面的要求。
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