FITS 背景移除器
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背景移除将主体与其周围环境分离开来，这样你就可以将其放置在 透明背景上、更换场景或将其合成为新设计。在底层，你正在估算一个 alpha 遮罩——一个从 0 到 1 的每像素不透明度——然后将前景alpha 合成到 其他东西上。这是 Porter–Duff 的数学原理，也是“边缘”和 直接 alpha 与预乘 alpha 等常见陷阱的起因。有关预乘和线性颜色的实用指南，请参阅 微软的 Win2D 笔记、 Søren Sandmann 和 Lomont 关于线性混合的文章。
人们移除背景的主要方式
1) 色度键（“绿/蓝屏”）
如果你能控制拍摄，将背景涂成纯色（通常是绿色），然后抠掉该色调。 这种方法速度快，在电影和广播中经过实战检验，非常适合视频。权衡之处在于灯光和服装： 彩色光会溢出到边缘（尤其是头发），所以你需要使用去溢工具来中和污染。 好的入门资料包括 Nuke 的文档、 Mixing Light 和一个实践性的 Fusion 演示。
2) 交互式分割（经典计算机视觉）
对于背景杂乱的单张图片，交互式算法需要用户提供一些提示——例如，一个宽松的 矩形或涂鸦——然后收敛到一个清晰的蒙版。经典方法是 GrabCut （书籍章节），它学习前景/背景的颜色模型，并迭代使用图割来分离它们。 你会在 GIMP 的前景选择中看到类似的想法，它基于 SIOX （ImageJ 插件）。
3) 图像抠图（细粒度 alpha）
抠图解决在纤细边界（头发、毛皮、烟雾、玻璃）处的部分透明度问题。经典的 闭式抠图 接受一个三元图（绝对前景/绝对背景/未知），并求解一个具有强边缘保真度的 alpha 线性系统。现代的 深度图像抠图 在 Adobe Composition-1K 数据集上训练神经网络（MMEditing 文档），并使用 SAD、MSE、梯度和连通性等指标进行评估（基准解释器）。
4) 深度学习抠图（无三元图）
- U2-Net（显著性物体检测）是一个强大的通用“移除背景”引擎 （代码库）。
- MODNet 针对实时人像抠图（PDF）。
- F, B, Alpha (FBA) 抠图 联合预测前景、背景和 alpha，以减少颜色光晕 （代码库）。
- 背景抠图 V2 假设有一个背景板，并以高达 4K/30fps 的速度实时产生发丝级抠图 （项目页面, 代码库）。
相关的分割工作也很有用： DeepLabv3+ 使用编码器-解码器和空洞卷积来细化边界 （PDF）； Mask R-CNN 提供每个实例的蒙版 （PDF）；以及 SAM (Segment Anything) 是一个 可提示的基础模型，可在不熟悉的图像上进行零样本蒙版生成。
流行工具的功能
- Photoshop: 移除背景 快速操作在底层运行“选择主体 → 图层蒙版” （此处确认； 教程）。
- GIMP: 前景选择 (SIOX)。
- Canva: 一键式 背景移除器，适用于图像和短视频。
- remove.bg: 用于自动化的 Web 应用程序 + API。
- Apple 设备: 照片/Safari/快速查看中的系统级“从照片背景中提取主体” （iOS 上的抠图）。
更清晰抠图的工作流程提示
- 智能拍摄。 良好的光线和强烈的主体-背景对比度对每种方法都有帮助。对于绿/蓝屏，请计划 去溢 （指南）。
- 从宽到窄。 运行自动选择（选择主体、 U2-Net、 SAM），然后用画笔或抠图（例如 闭式）细化边缘。
- 注意半透明。 玻璃、面纱、运动模糊、飞扬的头发需要真正的 alpha（不仅仅是硬蒙版）。同时恢复 F/B/α 的方法可以最大限度地减少光晕。
- 了解你的 alpha。 直接与预乘产生不同的边缘行为；一致地导出/合成（参见 概述、 Hargreaves）。
- 选择正确的输出。 对于“无背景”，提供一个带有干净 alpha 的光栅图（例如 PNG/WebP），或者如果需要进一步编辑，则保留带有蒙版的图层文件。关键在于你计算的 alpha 质量——植根于 Porter–Duff。
质量与评估
学术著作报告了在 Composition-1K 上的 SAD、MSE、梯度和连通性错误。如果你正在选择一个模型，请查找这些指标 （指标定义； 背景抠图指标部分）。 对于人像/视频，MODNet 和 背景抠图 V2 很强大；对于一般的“显著物体”图像， U2-Net 是一个坚实的基线；对于棘手的透明度， FBA 可能更干净。
常见边缘情况（及修复）
- 头发和毛皮： 倾向于抠图（三元图或像 MODNet 这样的人像抠图）并在棋盘格上检查。
- 精细结构（自行车辐条、鱼线）： 使用高分辨率输入和像 DeepLabv3+ 这样的边界感知分割器作为抠图前的预处理步骤。
- 透明物体（烟雾、玻璃）： 你需要分数 alpha 和通常的前景色估计 （FBA）。
- 视频会议： 如果你能捕捉到一个干净的背景板， 背景抠图 V2 看起来比简单的“虚拟背景”切换更自然。
这在现实世界中的应用
- 电子商务： 市场（例如亚马逊）通常要求主图背景为纯白色；请参阅 产品图片指南 （RGB 255,255,255）。
- 设计工具： Canva 的 背景移除器 和 Photoshop 的 移除背景 简化了快速抠图。
- 设备上的便利性： iOS/macOS 的“从照片背景中提取主体”非常适合休闲分享。
为什么抠图有时看起来很假（及修复）
- 颜色溢出： 绿色/蓝色光包裹着主体——使用 去溢控制 或有针对性的颜色替换。
- 光晕/边缘： 通常是 alpha 解释不匹配（直接与预乘）或边缘像素被旧背景污染；正确转换/解释 （概述, 详情）。
- 错误的模糊/颗粒： 将一个锐利的主体粘贴到一个柔和的背景上，它会显得突兀；在合成后匹配镜头模糊和颗粒（参见 Porter–Duff 基础）。
TL;DR 速查手册
什么是FITS格式?
灵活图像传输系统
灵活图像传输系统 (FITS) 格式是一种开放标准，定义了一种数字文件格式，可用于存储、传输和处理科学和其他图像。FITS 是天文学中最常用的数 字文件格式。与为特定类型的图像或设备设计的许多图像格式不同，FITS 被设计为灵活的，允许它在一个文件中存储多种类型的科学数据，包括图像、光谱和表格。这种多功能性使 FITS 不仅是一种图像格式，而且是一种强大的科学数据存储工具。
最初由天文学家和计算机科学家在 20 世纪 70 年代末开发，他们需要一种标准化数据格式来进行数据交换和存储，FITS 被设计为自文档的、与机器无关的，并且可以轻松扩展以适应未来的需求。这些基本原则使 FITS 能够在数十年的技术进步中进行调整，同时保持向后兼容性，确保几十年前存储在 FITS 格式中的数据今天仍然可以访问和理解。
FITS 文件由一个或多个“头数据单元”(HDU) 组成，其中每个 HDU 由一个头和一个数据部分组成。头包含一系列人类可读的 ASCII 文本行，每一行都描述了下一部分中数据的某个方面，例如其格式、大小和其他上下文信息。这种自文档特性是 FITS 格式的一个显着优势，因为它将数据的上下文直接嵌入到数据本身旁边，使 FITS 文件更易于理解和使用。
HDU 的数据部分可以包含各种数据类型，包括数组（例如图像）、表格，甚至更复杂结构。FITS 支持多种数据类型，例如整数和浮点数，具有不同的精度级别。这允许存储具有高位深的原始观测数据，这对于科学分析和在处理和分析步骤中保持数据的完整性至关重要。
FITS 的一个关键特性是对 N 维数组的支持。虽然二维 (2D) 数组通常用于图像数据，但 FITS 可以容纳任何维度的数组，使其适用于超出简单图像的广泛科学数据。例如，三维 (3D) FITS 文件可能会将一组相关的 2D 图像存储为第三维中的不同平面，或者它可以直接存储体积数据。
FITS 还因其广泛存储元数据的能力而引人注目。每个 HDU 的 头都可以包含“关键字”，这些关键字提供了数据的详细描述，包括观测时间和日期、观测仪器规格、数据处理历史等等。这种广泛的元数据功能使 FITS 文件不仅是数据的容器，而且是生成它们的科学观测和过程的全面记录。
FITS 标准包括针对不同类型数据的特定约定和扩展。例如，“二进制表”扩展支持在 FITS 文件中高效存储表数据，包括异构数据类型的行。另一个重要的扩展是“世界坐标系”(WCS)，它提供了一种标准化的方法来定义与天文数据相关的空间（有时是时间）坐标。FITS 头中的 WCS 关键字允许将图像像素精确映射到天体坐标，这对于天文学研究至关重要。
为了确保互操作性和数据完整性，FITS 标准由正式定义管理，并由 FITS 工作组持续更新，该工作组由天文学、计算和数据科学领域的国际专家组成。该标准由国际天文学联合会 (IAU) 监督，确保 FITS 仍然是天文数据的全球标准。
虽然 FITS 被设计为自文档和可扩展的，但它并非没有复杂性。FITS 文件的灵活结构意味着读取或写入 FITS 数据的软件必须能够处理各种格式和数据类型。此外，大量可能的元数据及其使用的复杂约定可能会给 FITS 文件新手带来陡峭的学习曲线。
尽管存在这些挑战，但 FITS 格式的广泛采用以及跨不同编程语言的大量库和工具的可用性，使得 FITS 数据处理对广泛的受众来说都是可访问的。CFITSIO（用 C 语言编写）和 Astropy（用 Python 语言编写）等库提供了用于读取、写入和处理 FITS 文件的全面功能，进一步促进了该格式在科学计算和研究中的使用。
FITS 的广泛使用以及可用的广泛库和工具培养了一个充满活力的用户和开发人员社区，为 FITS 标准和相关软件的持续改进和更新做出了贡献。这种社区驱动的开发确保了 FITS 仍然与 时俱进，并且能够满足科学研究不断变化的需求。
近年来，FITS 格式在高性能计算 (HPC) 和天文学中的大数据分析领域中更具创新性的用途之一。随着望远镜和传感器的功能越来越强大，天文数据量呈爆炸式增长。FITS 已适应这些变化，开发了新的工具和库来有效处理增加的数据量，使其成为主要天文调查数据处理管道中的关键组件。
FITS 格式存储和组织具有丰富元数据的复杂多维数据的能力也使其在天文领域之外找到了应用。医学成像、地球科学甚至数字保存等领域已采用 FITS 来满足各种数据存储需求，受益于其稳健性、灵活性和自文档特性。这种广泛的适用性证明了该格式基本原理的强大功能。
展望未来，FITS 格式的持续演变可能会受到新兴科学学科的需求和数字数据持续爆炸的影响。数据压缩、对复杂数据结构的改进支持，甚至更高级的元数据功能等领域的增强可以进一步扩展 FITS 的实用性。FITS 标准的开放性和可扩展性，加上其强大的治理和充满活力的社区，使其能够很好地应对这些未来的挑战。
总之，灵活图像传输系统 (FITS) 格式代表了科学数据存储的基石，尤其是在天文学领域。FITS 以灵活、自文档和可扩展的原则为核心进行设计，已成功适应了计算机和数据科学四十多年的进步。它能够存储各种类型的数据，从简单的图像到具有丰富元数据的复杂多维数据集，这使得 FITS 成为科学界独一无二的强大工具。随着技术的不断发展，FITS 格式在用户和开发人员的全球社区的支持下，有望继续成为天文学及其他领域研究和数据管理的关键资产。
支持的格式
AAI.aai
AAI Dune 图像
AI.ai
Adobe Illustrator CS2
AVIF.avif
AV1 图像文件格式
BAYER.bayer
原始 Bayer 图像
BMP.bmp
Microsoft Windows 位图
CIN.cin
Cineon 图像文件
CLIP.clip
图像剪贴遮罩
CMYK.cmyk
原始 青色,洋红,黄色,黑色 样本
CUR.cur
Microsoft 图标
DCX.dcx
ZSoft IBM PC 多页 Paintbrush
DDS.dds
Microsoft DirectDraw Surface
DPX.dpx
SMTPE 268M-2003 (DPX 2.0) 图像
DXT1.dxt1
Microsoft DirectDraw Surface
EPDF.epdf
封装的可移植文档格式
EPI.epi
Adobe 封装的 PostScript 交换格式
EPS.eps
Adobe 封装的 PostScript
EPSF.epsf
Adobe 封装的 PostScript
EPSI.epsi
Adobe 封装的 PostScript 交换格式
EPT.ept
带 TIFF 预览的封装 PostScript
EPT2.ept2
封装的 PostScript 二级带 TIFF 预览
EXR.exr
高动态范围 (HDR) 图像
FF.ff
Farbfeld
FITS.fits
灵活图像传输系统
GIF.gif
CompuServe 图形交换格式
HDR.hdr
高动态范围图像
HEIC.heic
高效图像容器
HRZ.hrz
慢扫描电视
ICO.ico
Microsoft 图标
ICON.icon
Microsoft 图标
J2C.j2c
JPEG-2000 代码流
J2K.j2k
JPEG-2000 代码流
JNG.jng
JPEG 网络图形
JP2.jp2
JPEG-2000 文件格式
JPE.jpe
联合图像专家小组 JFIF 格式
JPEG.jpeg
联合图像专家小组 JFIF 格式
JPG.jpg
联合图像专家小组 JFIF 格式
JPM.jpm
JPEG-2000 文件格式
JPS.jps
联合图像专家小组 JPS 格式
JPT.jpt
JPEG-2000 文件格式
JXL.jxl
JPEG XL 图像
MAP.map
多分辨率无缝图像数据库 (MrSID)
MAT.mat
MATLAB 5 级图像格式
PAL.pal
Palm pixmap
PALM.palm
Palm pixmap
PAM.pam
通用 2D 位图格式
PBM.pbm
便携式位图格式(黑白)
PCD.pcd
照片 CD
PCT.pct
Apple Macintosh QuickDraw/PICT
PCX.pcx
ZSoft IBM PC Paintbrush
PDB.pdb
Palm 数据库图片查看器格式
PDF.pdf
便携式文档格式
PDFA.pdfa
便携式文档归档格式
PFM.pfm
便携式浮点格式
PGM.pgm
便携式灰度图格式(灰度)
PGX.pgx
JPEG 2000 无损格式
PICT.pict
Apple Macintosh QuickDraw/PICT
PJPEG.pjpeg
联合图像专家小组 JFIF 格式
PNG.png
便携式网络图形
PNG00.png00
从原图继承位 深度和颜色类型的 PNG
PNG24.png24
不透明或二值透明的 24 位 RGB (zlib 1.2.11)
PNG32.png32
不透明或二值透明的 32 位 RGBA
PNG48.png48
不透明或二值透明的 48 位 RGB
PNG64.png64
不透明或二值透明的 64 位 RGBA
PNG8.png8
不透明或二值透明的 8 位索引
PNM.pnm
便携式任意图
PPM.ppm
便携式像素图格式(彩色)
PS.ps
Adobe PostScript 文件
PSB.psb
Adobe 大型文档格式
PSD.psd
Adobe Photoshop 位图
RGB.rgb
原始 红色,绿色,蓝色 样本
RGBA.rgba
原始 红色,绿色,蓝色,Alpha 样本
RGBO.rgbo
原始 红色,绿色,蓝色,不透明度 样本
SIX.six
DEC SIXEL 图形格式
SUN.sun
Sun Rasterfile
SVG.svg
可缩放矢量图形
TIFF.tiff
标记图像文件格式
VDA.vda
Truevision Targa 图像
VIPS.vips
VIPS 图像
WBMP.wbmp
无线位图 (0级) 图像
WEBP.webp
WebP 图像格式
YUV.yuv
CCIR 601 4:1:1 或 4:2:2
常见问题
这是如何工作的?
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转换一个文件需要多长时间?
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我可以转换哪些文件类型?
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这要花多少钱?
这个转换器完全免费,并将永远免费。因为它在您的浏览器中运行,所以我们不需要为服务器付费,因此我们不需要向您收费。
我可以同时转换多个文件吗?
是的!您可以同时转换尽可能多的文件。只需在添加时选择多个文件即可。