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3 基于最大相似度区域合并的交互图像分割 15
3.1 算法简介 15
3.2 算法原理 16
3.2.1 区域表示与相似度的测量 16
3.2.2 目标前景与背景的标记 18
3.2.3 基于最大相似度的合并规则 18
3.2.4 合并过程 19
4 算法设计，软件实现与实验分析 22
4.1 引言 22
4.2 基于最大相似度抠图的算法设计与流程 22
4.2.1 核心算法设计 22
4.2.2 算法流程图 23
4.3 交互式抠图的软件实现 24
4.3.1 matlab/GUI介绍 24
4.3.2 本软件的GUI设计 25
4.3.3 软件的流程图 29
4.4 实验结果分析 30
4.4.1 算法的实验结果分析 30
4.4.2 结论 36
5 总结 37
致谢 37
参考文献 38
1 绪论
1.1 研究背景
随着科学技术的不断进步与发展[1]，人们获取信息的来源和手段也越来越多。其中，图像信息以其信息量大、传输速度快、作用距离远等一系列优点成为人们获取信息的重要来源及利用信息的重要手段。由于人类的视觉系统和感知系统会对所感知到信息中感兴趣的部分进行选择，当人在观看图像的时候，反映在人大脑里面的是可分离物体的集合，而人往往只对其中的一部分物体感兴趣。在数字图像处理中，怎样选择感兴趣的信息，成为了图像编辑的一种基本需求，这里，图像分割无疑是最主要最有效的解决方法。图像分割是图像处理的主要问题，其应用十分广泛，几乎出现在有关图像处理的所有领域，并涉及各种类型的图像。抠图作为图像分割中的一种，近年来得到了广泛深入的研究。抠图处理过程就是从图像中提取形状任意的前景信息，与其对应的逆过程就是图像合成，图像合成就是把抠图处理得到形状任意的前景信息放到另外一幅背景图像中。
随着数学及计算机理论的不断创新，以及计算机科学的全面普及，数字图像处理和计算机视觉技术也有了迅猛的发展。人们可以用这些技术来实现各种绚丽多彩的多媒体特效，为宣传、娱乐、艺术创作等做出了巨大贡献。 论文网
数字抠图技术和图像合成技术是图像编辑中两个重要的操作。数字抠图是一种把图像的前景部分从背景中分离出来的技术，图像合成则是分割得到的前景结合到其他的背景图像中去。这两种技术最初是由电影工业中发展来的，并渐渐成为其不可缺少的技术之一，电影导演可以让演员处于某些特定的场景中，或者在特定的真实场景中无缝地加入一些特定的元素，可以让演员在多个特效场景中来回切换，达到影片所需要的效果。如：“钢铁侠”、“霍比特人”、“蜘蛛侠”等好莱坞大片几乎都是用了图像的抠图与合成[7]。这一技术的运用不仅减少了影片的拍摄成本，还使得影片效果更佳震撼，富有想象力具有让人惊天的视觉效果。除此之外，图像的抠图与合成在动画领域也有着重要的应用，在当今动画制作中人物与背景是分开作画的，作画完成后需要运用抠图与合成将人物放到完成的背景中去，同时一些特效及渲染，跟电影一样，也是需要此项技术来合成到影片中去的。不仅如此，抠图技术在杂志、电视等媒体中也得到了广泛的应用，运用抠图与合成技术可以以相对更低的成本生产出更具想象力，娱乐性更强的图像，从而吸引人们的眼球，让杂志，电视的媒体商获得更多的利益。