图像滤镜艺术---美颜相机之高级柔焦效果实现

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图像滤镜艺术---美颜相机之高级柔焦效果实现

杰克.陈 2018-03-14 09:19:00 浏览940
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原文:图像滤镜艺术---美颜相机之高级柔焦效果实现

今天给大家讲解一下,如何实现美颜相机中的高级柔焦效果,首先先看下美颜相机中这个功能的效果图:



图1 原图(图片来自网络,如有侵权敬请告知)


图2 美颜相机高级柔焦模版


图3 马赛克效果


图4,动感模糊效果

以上图3和4是两种柔焦的效果,很不错,今天我将用C来实现这个算法。

这个算法的流程如下:

1,前景抠图(自动抠图或者手动抠图)

美颜相机使用的是先手动涂抹出前景目标区域,然后使用自动抠图将该区域准确抠图;

实际上,目前有很多基于深度学习的抠图算法,效果相当不错,比如最近比较火的实时视频抠图技术等等。这里,本人还是给出一些方法的汇总如下:

Interactive graph cuts for optimal boundary and region segmentation of objects in N-D images》

Shared Sampling for Real-Time Alpha Matting》

A Closed Form Solution to Natural Image Matting》

A Bayesian Approach to Digital Matting》

Learning Based Alpha Matting using Support Vector Regression》

Natural Image Matting using Deep Convolutional Neural Networks》

Deep Image Matting》

本文主要介绍方法,这里给出白百合测试图前景抠图的效果:


图5 白百合前景MASK

2,背景特效

大家可以看到图3和图4的效果区别,主要是背景的区别,一个是马赛克,一个是放射模糊;

因此,我们需要对背景图片进行相应的马赛克和放射模糊处理,本人效果图如下:


图6 马赛克效果


图7 放射模糊效果

这里可以参考本人博客里的各种滤镜特效,实际上都可以用来做背景处理,进而得出各种不同的效果;

3,图像融合

有了前景背景之后,我们可以根据前景的MASK(区域的二值MASK),对前景和背景进行alpha融合,公式如下:

Output = F*Mask+(255-Mask)*B

其中F表示前景,B表示背景,其中MASK中白色表示前景,黑色表示背景;

最后本人的效果图如下:


图8 马赛克柔焦效果图


图9 放射模糊柔焦效果图


以上三点就是柔焦效果的具体算法实现过程,最后,给出代码逻辑(我这里实现了四个柔焦的效果):

int f_Focus(unsigned char* srcData, int width, int height, int stride, unsigned char* mask, int intensity, int mode)
{
	//background effects
	int ret = 0;
	int i, j;
	unsigned char* gaussData = (unsigned char*)malloc(sizeof(unsigned char) * stride * height);
	int radius = intensity * 20 / 100;
	switch(mode)
	{
		case  0://gauss blur effect
		    ret = f_TFastestGaussFilter(srcData, width, height, stride, gaussData, radius);
		    break;
		case 1://moscia effect
			memcpy(gaussData, srcData, sizeof(unsigned char) * stride * height);
			ret = f_TMosaic(gaussData, width, height, stride, intensity / 2);
			break;
		case 2://diffusion effect
			memcpy(gaussData, srcData, sizeof(unsigned char) * stride * height);
			ret = f_TDiffusion(gaussData, width, height, stride, intensity / 2);
			break;
		case 3://zoom blur effect
			memcpy(gaussData, srcData, sizeof(unsigned char) * stride * height);
			ret = f_TZoomBlur(gaussData, width, height, stride, width / 2, height / 2, 10, intensity);
			break;
	    default:
		break;
	}	
	//alpha blend
	unsigned char* pMask = mask;
	unsigned char* pSrc = srcData;
	unsigned char* pGauss = gaussData;
	int k, nk;
	for(j = 0; j < height; j++)
	{
		for(i = 0; i < width; i++)
		{
			k = pMask[0];
			nk = 255 - k;
			pSrc[0] = CLIP3((pSrc[0] * k + pGauss[0] * nk) >> 8, 0, 255);
			pSrc[1] = CLIP3((pSrc[1] * k + pGauss[1] * nk) >> 8, 0, 255);
			pSrc[2] = CLIP3((pSrc[2] * k + pGauss[2] * nk) >> 8, 0, 255);
			pSrc += 4;
			pGauss += 4;
			pMask += 4;
		}
	}
	free(gaussData);
	return ret;
};
int f_Test(unsigned char *srcData, int width, int height, int stride, unsigned char* mask, int intensity, int mode)
{
	int ret = 0;
	//Process
    ret = f_Focus(srcData, width, height, stride, mask, intensity, mode);
	return ret;
};

这里本人给出自己的DEMO,这个DEMO中包含了四种效果(高斯模糊柔焦特效,马赛克柔焦特效,扩散模糊柔焦特效和放射模糊柔焦特效),下载地址:点击打开链接

本人QQ1358009172,欢迎交流学习!


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