如何更改黑色的白色背景

Question

在最近的一个项目中，我必须操纵图像，但由于这对我来说是新的，我有点迷茫。

我需要使用常规扫描设备扫描手。 我可以完成这个，但背景是白色的，我需要它是黑色的。 经过几天的研究找到了改变颜色的方法，我只得到了一个看似切割和粘贴在ms画中的图像。

原始图片：

测试：

我需要的是这样的：

我尝试使用Marvin Framework ， Imagej ， Catalano框架。 要查看我需要的设置，我使用gimp，marving编辑器，斐济应用程序（但没有得到我正在寻找的结果）。
我认为我需要的是转换为灰度，应用某种阈值，但在一定范围的颜色中使用alpha颜色（但我没有找到方法，只有二进制图像的阈值），然后应用一个掩码到原来使用阈值灰度图像，但我不知道怎么做，直接在Java中，或使用我上面提到的任何框架。
任何帮助，将不胜感激。

更新根据m69的说法，我尝试玩了一个发光的值，从rgb转换为hsl。 我只设置了较暗的颜色。

首先尝试使用0.5的光阈值：

第二次尝试使用0.9的光阈值

float threshold = 0.5f;

for(int y=0; y<imageIn.getHeight(); y++){
    for(int x=0; x<imageIn.getWidth(); x++){

        int r = imageOut.getIntComponent0(x, y);
        int g = imageOut.getIntComponent1(x, y);
        int b = imageOut.getIntComponent2(x, y);
        float[] hsl = HSLColor.fromRGB(r, g, b, null);

        if(hsl[2] >= threshold){
            float t = (hsl[2]-0.5f)*2f; 
            hsl[2] -= t;
            imageOut.setIntColor(x, y, HSLColor.toRGB(hsl));
        }
    }
}

问题是这种方法改变了所有像素的光线，理想的是只改变对象外部的颜色。 我在互联网上寻找一个想法，我找到了MartinJaník关于矫形分析的论文。 他提出了下一个算法：

1. 将高斯滤波应用于脚扫描以获得滤波图像
2. 阈值滤波后的图像得到二进制图像
3. 形态上关闭二进制图像以获得闭合的二进制图像
4. 将高斯滤波应用于二值图像以获得灰度掩模
5. 将此蒙版应用于脚部扫描以获得整体足部图像

有了这个，我可以得到下一个结果：

这接近我想要的，因为物体中的颜色不会被触及。 但仍有一个问题是物体周围的白色边框。 这是因为我使用的是combineByMask marving插件，它只支持二进制图像（不仅仅是二进制图像，而且只能掩盖一种颜色）。 我认为需要一个新的插件来组合使用灰度图像蒙版，当颜色在1-255范围内时尝试组合到图像基础以获得更暗或变亮的颜色（当颜色为255时，它应该离开，它应该离开只是基本图像的颜色）。

这是我所说的掩盖灰度图像的示例图像：

我认为这是我要走的路。

更新2

做了一些研究后，我想我接近我想要的结果。 我使用的算法是：

1. 应用五个对比度
2. 转换为灰色图像
3. 应用高斯滤波器
4. 阈值图像
5. 形态接近
6. 再次使用高斯滤波器
7. 将此结果图像用作原始图像的灰度蒙版

这是结果图像：

这接近我想要的。 在六步中，我可以应用两倍，三倍或更多倍的高斯滤波器，给出更柔和的边框效果，但最后由于扫描图像的性质，总是会显示一个薄的白色边框（我认为这是我可以做的事情不处理）但我对这个结果很满意。 现在我没有找到应用灰度蒙版的java算法，我编码：

for(int y=0; y<mask.getHeight(); y++){
        for(int x=0; x<mask.getWidth(); x++){

            //ya que está en grayscale, los 3 valores son los mismos
            int r1 = mask.getIntComponent0(x, y);
            int g1 = mask.getIntComponent1(x, y);
            int b1 = mask.getIntComponent2(x, y);

            int r2 = image.getIntComponent0(x, y);
            int g2 = image.getIntComponent1(x, y);
            int b2 = image.getIntComponent2(x, y);

            //al color de salida, le asignamos la luminicencia de la imagen mascara
            int r = 0, g = 0, b = 0;
            if(r1 > 0 || r2 > 0){
                r = r1*r2/Math.max(r1, r2);
            }

            if(g1 > 0 || g2 > 0){
                g = g1*g2/Math.max(g1, g2);
            }

            if(b1 > 0 || b2 > 0){
                b = b1*b2/Math.max(b1, b2);
            }

            image.setIntColor(x, y, r, g, b);
        }
    }

并且工作得非常好，但有一点细节，我无法解决。 想法是混合图像，如gimp我做了以下操作：在上层使用灰度蒙版，将颜色应用于alpha函数为白色，给出以下结果：

使用我为marving框架编写的算法，我得到下一个图像：

不同之处在于，当原始图像上有更多白色时，我的算法不能降低强度颜色，您可以看到比较2个图像的效果。 知道怎么处理吗？ 这是在gimp中应用图层组合后的图像结果：

Answer 1

你最好的选择是进入照相馆或GIMP并使用快速蒙版功能进出你想要的颜色，然后你可以非常详细地看到像素然后退出快速蒙版模式并确保白色是你行进的蚂蚁的一部分在那里，从那里删除它继续并填充一层黑色与背景。 您可以在边缘使用轻微的羽毛自然地混合它。 有关如何执行此操作的更具体的教程，但这就是我将如何处理它。

Answer 2

该方法取决于分析的目的。 第一种方法会影响整个图像，因此手掌的纹理会发生变化！ 第二种方法只影响手边界！

这两种方法都是使用Marvin Image Processing Framework开发的 。

输入：

方法1：

由用户m69消化，基于灰度值的颜色变换。

输出：

资源：

import marvin.image.MarvinImage;
import marvin.io.MarvinImageIO;

public class ScanTest {
    public static void main(String[] args) {
        MarvinImage image = MarvinImageIO.loadImage("./res/scan.jpg");
        int r,g,b;
        for(int y=0; y<image.getHeight(); y++){
            for(int x=0; x<image.getWidth(); x++){
                r = image.getIntComponent0(x, y);
                g = image.getIntComponent1(x, y);
                b = image.getIntComponent2(x, y);

                int gray = (int)((0.22*r)+(0.7*g)+(0.08*b));
                double t = transform(gray, 1.3);
                image.setIntColor(x, y, (int)(r*t), (int)(g*t), (int)(b*t));    
            }
        }
        MarvinImageIO.saveImage(image, "./res/scan_out.jpg");       
    }

    private static double transform(int gray, double brightness){
        if(gray < 127){
            return brightness;
        }
        else{
            return (1-((double)(gray-127)/128))*brightness;
        }
    }
}

APROACH 2：

考虑到一些饱和度和值阈值，您可以使用HSV collor模型使图像的明亮区域变暗。 这种方法不会影响手掌的质地。

输出：

资源：

public class ScanTest {
    public static void main(String[] args) {
        MarvinImage image = MarvinImageIO.loadImage("./res/scan.jpg");
        int r,g,b;
        int rgb[] = new int[1];
        double hsv[];
        for(int y=0; y<image.getHeight(); y++){
            for(int x=0; x<image.getWidth(); x++){
                r = image.getIntComponent0(x, y);
                g = image.getIntComponent1(x, y);
                b = image.getIntComponent2(x, y);
                rgb[0] = image.getIntColor(x, y);
                hsv = MarvinColorModelConverter.rgbToHsv(rgb);

                if(r >= 235 && g >= 235 && b >=235){
                    image.setIntColor(x, y, 0,0,0);
                }
                else if(hsv[1] <= 0.12 && hsv[2] >= 0.6){
                    double diff = 1-hsv[2];
                    if(diff > 0.02){
                        diff = Math.max(diff,0.2);
                    }
                    diff*=3;
                    image.setIntColor(x, y, (int)(r*diff), (int)(g*diff*0.75), (int)(b*diff*0.75));
                }
            }
        }
        MarvinImageIO.saveImage(image, "./res/scan_out.jpg");       
    }
}

Answer 3

您应该首先将RGB转换为HSL（色调，饱和度，亮度/亮度），然后将曲线应用于亮度，以使高于某一水平（太亮）的值逐渐恢复为黑色。 在下降之前亮度应该跟随对角线到底在哪个点取决于照片的亮度和对比度。 （我猜这些可能是图形框架中的标准功能。）

以下是应用于亮度的曲线的两个示例，以演示您将获得的结果类型：

Answer 4

这看起来似乎是一个非常愚蠢的建议，但是你可以用扫描仪盖子扫开你的手吗？ 您拥有白色背景的唯一原因是因为扫描仪的内盖是白色的并且反射来自扫描仪本身的光。 如果您打开盖子并在暗室中扫描您的手，您的效果应该非常接近您所引用的脚的照片。

不是软件解决方案，但可能会让您更接近您想要的结果。 它还可以帮助您的食指和中指过饱和。