Простой хромакей по цветовой компоненте RGB

в 10:58, , рубрики: Песочница, С++, метки:

Все чаще и чаще нам на глаза попадается использование хромакея в самых неожиданных местах. Долго свербила мысль попробовать реализовать что-то свое. Подумав некоторое время и, зайдя с дальнего и не самого простого варианта с использованием модели HSL, сходу что-то универсальное реализовать не получилось. Надо сказать, это «некоторое» время весьма прилично затянулось. И тут совершенно неожиданно пришла в голову мысль попробовать с простого варианта, просто отбросив одну из компонент и по ее значению сделать альфа-канал. За основу был взят зеленый канал, как один из наиболее часто используемых в подобных задачах.
Ход мыслей был таков:
— всего имеем 256 градаций каждого канала
— все, что, примерно, ниже 30-го значения, можно отнести к «черному» зеленому
— вариант, где зеленая составляющая является доминирующей, почти наверняка является зеленым цветом (тут еще есть градации серого, близкого к серому и пр.)

Имея наобум взятое изображение из интернета

Простой хромакей по цветовой компоненте RGB
(взято по адресу vid8o.files.wordpress.com/2011/01/chromakey.jpg?w=620)

и аналогично взятый фон

Простой хромакей по цветовой компоненте RGB
(не знаю кому принадлежит)

идем реализовывать алгоритм для 24-битного изображения и 8-битной маски (альфа-канала):

byte const black_threshold = 30;

byte* chroma_p = chroma_data;
byte* alpha_p = alpha_data;

for (int counter = 0; counter < size; ++counter)
{
  byte b = *chroma_p++;
  byte g = *chroma_p++;
  byte r = *chroma_p++;

  // определим, зеленый ли пиксел перед нами
  if (g > r && g > b)
  {
    // если этот зеленый достаточно черный, то оставим его нетронутым в маске
    if (g < black_threshold)
      *alpha_p++ = 255;
    else
    {
      // вычислим разницу между компонентами для определения яркости маски
      byte m = g - max(r, b);
      *alpha_p++ = 255 - m;
    }
  }
}

Запускаем, получаем:

маска
Простой хромакей по цветовой компоненте RGB

и по маске наложенное изображение на наш фон
Простой хромакей по цветовой компоненте RGB

В итоге наша реализация показывает довольно неплохой, но очень грубый результат. В частности, мы видим на полученном изображении зеленый туман. Вглянем на гистограмму маски:

Простой хромакей по цветовой компоненте RGB

Видим, что основная часть маски в области прозрачности лежит в интервале 17-100. Поэтому растянем интервал значений 100-255 на интервал 0-255, «убив» тем самым пелену и получим вот такую гистограмму

Простой хромакей по цветовой компоненте RGB

и вот такую маску, более похожую на необходимую нам

Простой хромакей по цветовой компоненте RGB.

В результате мы избавились от ненужной нам пелены

Простой хромакей по цветовой компоненте RGB,

но видим оставшийся ореол вокруг маски и зеленую «засветку» тона, которая у нас естественно смотрелась на первоначальном зеленом фоне и совсем инородно смотрится на нашем новом фоне. В целом результат обошелся дешево, но остается ряд вопросов. Как бороться с ореолом? Можно попробовать сузить маску сверткой, или попробовать как-то иначе растянуть гистограмму маски. А вот как бороться с засветом я пока не знаю, поэтому для дальнейщей работы пищи достаточно. Критика, советы и рекомендации приветствуются. Так же буду признателен ссылкам на подобные работы, в том числе их реализацию при помощи GPU, OpenCV и пр.

Автор: hasalex

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля