主流 Python 图像抠图模型的介绍、安装、代码示例与适用场景。共计 15 个模型/库。
一、rembg(U²-Net)
https://github.com/danielgatis/rembg
https://github.com/xuebinqin/U-2-Net
介绍
rembg 是目前 Python 生态中最流行的背景移除库。底层基于 U²-Net 深度学习模型,能自动识别图像主体并移除背景,无需手动标记(trimap-free)。2023 年发布后迅速在 GitHub 斩获 15k+ stars,原因是安装即用、API 极简——两行代码出结果。提供命令行、Python API、HTTP 服务端等多种使用方式,是整个抠图生态中社区最繁荣的工具。
U²-Net 的核心架构是一个嵌套的 U 形网络(nested U-structure),在显著目标检测(SOD)任务上表现优异,能捕捉到细节边缘(如头发丝)。它也是后来许多抠图模型(包括 RMBG 早期版本)的底层基础。
安装
pip install rembg
首次运行时会自动下载模型文件(~176MB),存储在 ~/.u2net/ 目录。
代码
from rembg import remove
from PIL import Image
# 读取输入图像
input_img = Image.open("photo.jpg")
# 移除背景 —— 一行搞定
output_img = remove(input_img)
# 保存透明背景结果
output_img.save("photo_no_bg.png")
命令行用法
rembg i photo.jpg photo_no_bg.png
适用场景
注意点
- 默认模型对人像/物体效果好,复杂场景(如透明物体、密集人群)边缘可能残留
- 处理大图时内存占用较高,建议先 resize 到 1024px 以内
- 技术上已被 BiRefNet / RMBG-2.0 超越,但作为生态入口仍不可替代
二、MODNet(Portrait Matting)
https://github.com/ZHKKKe/MODNet
介绍
MODNet 是商汤科技(SenseTime)提出的轻量级实时人像抠图模型,专为实时应用和移动端部署设计。与 U²-Net 不同,MODNet 聚焦于人像领域,在头发丝、半透明衣物等细节上表现更优。支持一键导出 ONNX 格式,可在移动端和 Web 端部署。
核心优势:轻量、快速、人像边缘精细。输入 512×512 的图像,CPU 上也能在 1 秒内完成推理。模型仅 25MB,是移动端和实时视频流的首选方案。
安装
pip install onnxruntime pillow numpy opencv-python
# 下载预训练模型
wget https://github.com/ZHKKKe/MODNet/releases/download/v1.0/modnet_photographic_portrait_matting.onnx
代码
import onnxruntime
import numpy as np
from PIL import Image
# 加载 ONNX 模型
session = onnxruntime.InferenceSession("modnet_photographic_portrait_matting.onnx")
def modnet_remove_bg(img_path, output_path, size=(512, 512)):
"""MODNet 人像背景移除"""
img = Image.open(img_path).convert("RGB")
orig_w, orig_h = img.size
# 预处理:缩放到模型输入尺寸
img_resized = img.resize(size, Image.BICUBIC)
img_np = np.array(img_resized).astype(np.float32)
img_np = img_np.transpose(2, 0, 1) / 255.0# CHW 格式 + 归一化
img_np = np.expand_dims(img_np, axis=0)
# 推理:输出 alpha 遮罩
inputs = {session.get_inputs()[0].name: img_np}
alpha = session.run(None, inputs)[0][0, 0]
# 还原到原始尺寸
alpha = Image.fromarray((alpha * 255).astype(np.uint8))
alpha = alpha.resize((orig_w, orig_h), Image.BICUBIC)
# 合成透明背景
img = img.resize((orig_w, orig_h))
img.putalpha(alpha)
img.save(output_path)
modnet_remove_bg("portrait.jpg", "portrait_no_bg.png")
适用场景
三、SAM(Segment Anything Model)
https://github.com/facebookresearch/segment-anything
介绍
Meta 在 2023 年发布的通用分割基础模型,在 1100 万张图像的 10 亿个掩码上训练。SAM 不是专门的抠图模型,但它能分割图像中的任何物体——给定一个点、框或文本提示,就能精确分割出目标。这使得它在抠图任务上有极高的灵活性:你不需要它"自动"找到前景,而是可以告诉它前景是什么。
需要安装官方 segment-anything 库并下载模型(ViT-H 版本 ~2.4GB)。
安装
pip install git+https://github.com/facebookresearch/segment-anything.git
pip install opencv-python pillow torch torchvision
# 下载模型:https://github.com/facebookresearch/segment-anything#model-checkpoints
代码
import cv2
import torch
import numpy as np
from PIL import Image
from segment_anything import sam_model_registry, SamAutomaticMaskGenerator
# 加载模型
sam = sam_model_registry["vit_h"](checkpoint="sam_vit_h_4b8939.pth")
sam.to("cuda"if torch.cuda.is_available() else"cpu")
# 自动生成所有掩码
mask_generator = SamAutomaticMaskGenerator(sam)
image = cv2.imread("photo.jpg")
image_rgb = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)
masks = mask_generator.generate(image_rgb)
# 取面积最大的掩码作为"主体"
largest_mask = max(masks, key=lambda x: x["area"])
# 应用到原图
result = Image.fromarray(image_rgb).convert("RGBA")
alpha = Image.fromarray((largest_mask["segmentation"] * 255).astype(np.uint8))
result.putalpha(alpha)
result.save("photo_sam_bg.png")
带提示点的精确分割(更实用)
from segment_anything import SamPredictor
predictor = SamPredictor(sam)
predictor.set_image(image_rgb)
h, w = image_rgb.shape[:2]
input_point = np.array([[w // 2, h // 2]])
input_label = np.array([1]) # 1 = 前景
masks, scores, _ = predictor.predict(
point_coords=input_point,
point_labels=input_label,
multimask_output=False
)
result = Image.fromarray(image_rgb).convert("RGBA")
result.putalpha(Image.fromarray((masks[0] *
255).astype(np.uint8)))
result.save("photo_sam_prompt_bg.png")
适用场景
四、BRIA RMBG-2.0
https://huggingface.co/briaai/RMBG-2.0
https://huggingface.co/briaai/RMBG-1.4
介绍
BRIA AI 在 2024 年发布的 RMBG-2.0,在多个抠图基准上达到 SOTA。它是一个全能型背景移除模型,底层基于 BiRefNet 架构(见下一节),针对电商商品图、人像、动植物等数十个类别做了专门优化。与 rembg 1.x 相比,RMBG-2.0 在边缘精度和复杂背景场景下有显著提升。
部分版本可商用(需确认 License)。支持 HuggingFace 直接加载。
安装
pip install torch torchvision pillow huggingface_hub transformers
代码
import torch
import numpy as np
from PIL import Image
from torchvision import transforms
class RMBG2:
def __init__(self):
from transformers import AutoModelForImageSegmentation
self.model = AutoModelForImageSegmentation.from_pretrained(
"briaai/RMBG-2.0", trust_remote_code=True
)
self.model.to("cuda"if torch.cuda.is_available() else"cpu")
self.model.eval()
def remove_bg(self, img_path, output_path):
img = Image.open(img_path).convert("RGB")
transform = transforms.Compose([
transforms.Resize((1024, 1024)),
transforms.ToTensor(),
transforms.Normalize([0.485, 0.456, 0.406], [0.229, 0.224, 0.225])
])
input_tensor = transform(img).unsqueeze(0)
input_tensor = input_tensor.to(self.model.device)
with torch.no_grad():
preds = self.model(input_tensor)[-1].sigmoid().cpu()
mask = preds.squeeze().numpy()
mask = Image.fromarray((mask * 255).astype(np.uint8))
mask = mask.resize(img.size, Image.LANCZOS)
img.putalpha(mask)
img.save(output_path)
rmbg2 = RMBG2()
rmbg2.remove_bg("product.jpg", "product_no_bg.png")
适用场景
五、BiRefNet(RMBG-2.0 的基石)
https://github.com/ZhengPeng7/BiRefNet
介绍
BiRefNet 是 RMBG-2.0 的底层架构,但它本身是一个更庞大的模型家族——提供 10 种不同变体,覆盖从极致精度到极致速度的全部需求。官方提供了多个专用微调版本:
| |
|---|
BiRefNet | |
BiRefNet-portrait | |
BiRefNet-matting | |
BiRefNet-lite | |
BiRefNet-DIS | |
BiRefNet 的核心创新是双边参考网络(Bilateral Reference Network)——将图像的局部细节和全局上下文分别编码后再融合,从而在细节保持和语义理解之间取得平衡。如果你需要为特定场景微调抠图模型,BiRefNet 是目前最灵活的基座。
安装
pip install torch torchvision pillow opencv-python timm
git clone https://github.com/ZhengPeng7/BiRefNet.git
cd BiRefNet
代码
import torch
import numpy as np
from PIL import Image
from torchvision import transforms
import sys
sys.path.append("./BiRefNet")
def birefnet_remove_bg(img_path, output_path, model_type="general"
):
"""BiRefNet 通用背景移除
model_type: 'general' | 'portrait' | 'matting' | 'lite'
"""
# 根据类型加载对应权重
ckpt_paths = {
"general": "BiRefNet/ckpt/BiRefNet.pth",
"portrait": "BiRefNet/ckpt/BiRefNet-portrait.pth",
"matting": "BiRefNet/ckpt/BiRefNet-matting.pth",
}
from models.birefnet import BiRefNet
model = BiRefNet(bb_pretrained=False)
state_dict = torch.load(ckpt_paths[model_type], map_location="cpu")
model.load_state_dict(state_dict, strict=True)
model.eval()
img = Image.open(img_path).convert("RGB")
orig_size = img.size
transform = transforms.Compose([
transforms.Resize((1024, 1024)),
transforms.ToTensor(),
transforms.Normalize([0.485, 0.456, 0.406], [0.229, 0.224, 0.225])
])
input_tensor = transform(img).unsqueeze(0)
with torch.no_grad():
pred = model(input_tensor)[-1].sigmoid().cpu()
mask = pred.squeeze().numpy()
mask = Image.fromarray((mask * 255).astype(np.uint8))
mask = mask.resize(orig_size, Image.LANCZOS)
img.putalpha(mask)
img.save(output_path)
birefnet_remove_bg("photo.jpg", "photo_birefnet.png", model_type="portrait")
适用场景
六、InSPyReNet(Transformer 架构、CPU 可用)
https://github.com/plemeri/InSPyReNet
介绍
InSPyReNet 基于 Transformer 架构,最大的特点是模型小巧轻便——即使在 CPU 上也能运行,速度很快。它专为本地资源有限但追求高效率的场景设计,特别适合没有 GPU 的个人用户。
与大多数基于 CNN 的抠图模型不同,InSPyReNet 使用 Transformer 的自注意力机制来捕获全局上下文,这使它在处理复杂背景中的主体分离时有一定优势。在 ComfyUI 社区中有活跃的集成和使用。
安装
pip install torch torchvision pillow opencv-python
git clone https://github.com/plemeri/InSPyReNet.git
cd InSPyReNet
pip install -r requirements.txt
代码
import torch
import numpy as np
from PIL import Image
from torchvision import transforms
def inspyrenet_remove_bg(img_path, output_path):
"""InSPyReNet 背景移除 —— CPU 友好"""
# 加载模型(可通过 torch.hub 或克隆仓库后本地加载)
from inspyrenet import InSPyReNet_S
model = InSPyReNet_S(pretrained=True)
device = "cuda"if torch.cuda.is_available() else"cpu"
model.to(device)
model.eval()
img = Image.open(img_path).convert("RGB")
orig_size = img.size
transform = transforms.Compose([
transforms.Resize((1024, 1024)),
transforms.ToTensor(),
transforms.Normalize([0.485, 0.456, 0.406], [0.229, 0.224, 0.225])
])
input_tensor = transform(img).unsqueeze(0).to(device)
with torch.no_grad():
pred = model(input_tensor)
if isinstance(pred, (list, tuple)):
pred = pred[-1]
mask = pred.sigmoid().cpu().squeeze().numpy()
mask = Image.fromarray((mask * 255).astype(np.uint8))
mask = mask.resize(orig_size, Image.LANCZOS)
img.putalpha(mask)
img.save(output_path)
inspyrenet_remove_bg("photo.jpg", "photo_inspyrenet.png")
适用场景
七、BEN2(4K 高清 + 视频抠图)
https://github.com/PramaLLC/BEN2
介绍
BEN2(Background Erase Network v2)是一个优先保证前景主体完整的背景擦除模型。与其他模型追求"极致边缘精度"不同,BEN2 的设计理念是"宁可留一点背景,也不能切掉前景"——这对电商产品图至关重要:你不能把产品的边角给切没了。
BEN2 的另一大亮点是能处理 4K 超高清图像和视频,在同类模型中非常少见。如果你需要批量处理高清商品图或视频抠图,BEN2 是目前最合适的选择之一。
安装
pip install torch torchvision pillow opencv-python
git clone https://github.com/PramaLLC/BEN2.git
cd BEN2
pip install -r requirements.txt
代码
import torch
import numpy as np
from PIL import Image
from torchvision import transforms
def ben2_remove_bg(img_path, output_path):
"""BEN2 背景移除 —— 优先保留前景完整性"""
# 加载模型(具体加载方式参见官方仓库)
# 此处给出调用框架,实际权重文件从 releases 下载
from ben2 import BEN2Model
model = BEN2Model.from_pretrained("ben2_weights.pth")
device = "cuda"if torch.cuda.is_available() else"cpu"
model.to(device)
model.eval()
img = Image.open(img_path).convert("RGB")
orig_size = img.size
# BEN2 支持高分辨率输入
transform = transforms.Compose([
transforms.ToTensor(),
transforms.Normalize([0.5, 0.5, 0.5], [0.5, 0.5, 0.5])
])
input_tensor = transform(img).unsqueeze(0).to(device)
with torch.no_grad():
mask = model(input_tensor).sigmoid().cpu().squeeze().numpy()
mask = Image.fromarray((mask * 255).astype(np.uint8))
mask = mask.resize(orig_size, Image.LANCZOS)
img.putalpha(mask)
img.save(output_path)
ben2_remove_bg("product_4k.jpg", "product_4k_bg.png")
适用场景
八、PP-Matting(PaddlePaddle、发丝级精度)
https://github.com/PaddlePaddle/PaddleSeg https://openi.pcl.ac.cn/PaddlePaddle/PaddleSeg/modelart
介绍
PP-Matting 是百度飞桨(PaddlePaddle)生态下的高精度人像抠图模型,以出色的发丝级精细分割能力闻名。它在 PaddleSeg 框架下提供了多种场景和分辨率变体,覆盖从移动端到服务端的完整部署需求。
PP-Matting 的核心优势在于其基于 PaddlePaddle 的训练和推理优化——如果你已经在使用百度飞桨生态(如 PaddleOCR、PaddleDetection),PP-Matting 可以无缝集成。对中文开发者友好,文档和社区支持完善。
安装
pip install paddlepaddle paddleseg
代码
import paddle
from paddleseg.models import PPMatting
from paddleseg.utils import predict
import cv2
from PIL import Image
import numpy as np
def ppmatting_remove_bg(img_path, output_path):
"""PP-Matting 人像背景移除"""
model = PPMatting(backbone="PP-Matting")
# 加载预训练权重
model_path = "ppmatting_pretrained.pdparams"
model.set_state_dict(paddle.load(model_path))
model.eval()
img = cv2.imread(img_path)
img_rgb = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)
img_tensor = paddle.to_tensor(img_rgb.transpose(2, 0, 1)[None, ...].astype(np.float32))
with paddle.no_grad():
alpha = model(img_tensor)[0].numpy()[0, 0]
# 后处理
alpha = (alpha * 255).clip(0, 255).astype(np.uint8)
result = Image.fromarray(img_rgb).convert("RGBA")
result.putalpha(Image.fromarray(alpha))
result.save(output_path)
ppmatting_remove_bg("portrait.jpg", "portrait_ppmatting.png")
适用场景
九、Background Matting
https://github.com/hyHy-1990/hy_bgmatting
介绍
Background Matting 是一种需要额外纯背景图辅助计算的高精度抠图模型。它的核心创新在于:如果你能提供一张没有人物的"纯背景"照片作为参考,模型就可以非常精确地将前景人物从当前帧中分离出来。
在 RGB-D 摄像头辅助下,可以做到 4K 分辨率 30fps 的实时抠像效果,多用于专业影视制作和虚拟演播室。虽然使用门槛比 trimap-free 模型高(需要背景图),但精度也更高。
安装
git clone https://github.com/hyHy-1990/hy_bgmatting.git
cd
hy_bgmatting
pip install -r requirements.txt
代码
import torch
import cv2
import numpy as np
from PIL import Image
def bg_matting_remove(img_path, bg_path, output_path):
"""Background Matting —— 需要参考背景图"""
# 加载原图和背景参考图
img = cv2.imread(img_path)
bg = cv2.imread(bg_path)
# 转为 RGB
img_rgb = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)
bg_rgb = cv2.cvtColor(bg, cv2.COLOR_BGR2RGB)
# 模型推理(此处为框架性示例,实际需加载具体权重)
# 核心思路:比较 img 和 bg 的差异 → 生成 alpha 遮罩
diff = cv2.absdiff(img_rgb.astype(np.float32), bg_rgb.astype(np.float32))
alpha_approx = np.clip(diff.mean(axis=2) / 50.0, 0, 1) # 简化版示意
result = Image.fromarray(img_rgb).convert("RGBA")
result.putalpha(Image.fromarray((alpha_approx * 255).astype(np.uint8)))
result.save(output_path)
bg_matting_remove("person.jpg", "empty_room.jpg", "person_matted.png")
适用场景
十、ToonOut(动漫/插画专用)
https://github.com/MatteoKartoon/BiRefNet
介绍
ToonOut 是 BiRefNet 针对动漫和插画风格微调的专用模型。普通抠图模型处理动漫图像时常见的"涂抹头发丝""线条艺术断裂"和"半透明效果丢失"问题,ToonOut 都能完美处理。
它是二次元创作的首选——无论是提取角色立绘、处理漫画扫描件,还是为插画配透明背景,ToonOut 都能保持线条的锐利和色彩的准确。如果你用的是 Stable Diffusion / ComfyUI 工作流,ToonOut 作为抠图预处理步骤可以大幅提升后续效果。
安装
# ToonOut 是 BiRefNet 的衍生,安装方式类似
git clone https://github.com/MatteoKartoon/BiRefNet.git
cd BiRefNet
pip install -r requirements.txt
代码
# ToonOut 的调用方式与 BiRefNet 相同,区别在于权重文件
# 参见第五节 BiRefNet 代码,将 model_type 替换为 "toonout"
def
toonout_remove_bg(img_path, output_path):
"""ToonOut 动漫图像背景移除"""
# 方式一:直接使用 ComfyUI 的 Inspyrenet-Rembg 节点
# 方式二:通过 BiRefNet 框架加载 ToonOut 权重
from models.birefnet import BiRefNet
model = BiRefNet(bb_pretrained=False)
# 加载 ToonOut 专用权重
ckpt = torch.load("toonout_weights.pth", map_location="cpu")
model.load_state_dict(ckpt, strict=True)
model.eval()
# 预处理和推理流程与 BiRefNet 相同(见第五节)
# ...
toonout_remove_bg("anime_art.png", "anime_art_transparent.png")
适用场景
- Stable Diffusion / ComfyUI 工作流的预处理步骤
十一、DeepLabV3+(经典语义分割)
https://github.com/tensorflow/models/tree/master/research/deeplab
介绍
DeepLabV3+ 是谷歌开源的经典语义分割模型,在计算机视觉领域有深远影响。它本身不是专门的抠图模型,而是作为底层的语义分割技术被大量集成在其他模型中。通过 atrous spatial pyramid pooling(ASPP)和解码器结构,DeepLabV3+ 能捕获多尺度的上下文信息。
虽然现在有更新的模型超越了它,但 DeepLabV3+ 仍然是微调自定义抠图任务的一个可靠基座——特别是当你需要用较小的数据集做迁移学习时。
特点
- 生态成熟:TensorFlow / PyTorch / ONNX 均有实现
十二、DIS(Highly Accurate Dichotomous Image Segmentation)
https://github.com/xuebinqin/DIS
介绍
DIS(二分图像分割)是中科院发布的高精度分割模型,在 DIS5K 数据集上训练,专门针对"物体从背景中分离"这个二分问题做了架构优化。与 U²-Net 相比,DIS 在精细边缘(如毛发、蕾丝、半透明物体)上表现更好。
安装
pip install torch torchvision pillow opencv-python
代码
import torch
import numpy as np
from PIL import Image
from torchvision import transforms
model = torch.hub.load("xuebinqin/U-2-Net", "u2net", pretrained=True)
model.eval()
def dis_remove_bg(img_path, output_path):
img = Image.open(img_path).convert("RGB")
orig_size = img.size
transform = transforms.Compose([
transforms.Resize((320, 320)),
transforms.ToTensor(),
transforms.Normalize([0.485, 0.456, 0.406], [0.229, 0.224, 0.225])
])
input_tensor = transform(img).unsqueeze(0)
with torch.no_grad():
mask = model(input_tensor)[0][0, 0].numpy()
mask = (mask - mask.min()) / (mask.max() - mask.min())
mask_img = Image.fromarray((mask * 255).astype(np.uint8))
mask_img = mask_img.resize(orig_size, Image.LANCZOS)
img.putalpha(mask_img)
img.save(output_path)
dis_remove_bg("fine_detail.jpg", "fine_detail_bg.png")
适用场景
十三、选型指南
先看你有什么硬件,再选你能跑什么模型,最后看场景匹配。
按资源(先看硬件)
| | |
|---|
| 高端 GPU ≥8GB | SAM / BiRefNet / RMBG-2.0 / DIS | |
| 中端 GPU 4-8GB | BiRefNet / RMBG-2.0 / BEN2 / rembg | |
| 入门 GPU 2-4GB | rembg / InSPyReNet / MODNet | |
| 无 GPU(强 CPU) | |
|
| 无 GPU(普通电脑) | | |
| 无 GPU(低配笔记本) | | |
| 移动端 / Web | | |
| MacBook M1/M2/M3 | rembg(CoreML) / InSPyReNet / MODNet | |
按场景(再看用途)
| | |
|---|
| rembg | |
| MODNet | |
| BRIA RMBG-2.0 | |
| SAM | |
| Background Matting | |
| ToonOut | |
| | |
| InSPyReNet | |
| BEN2 | |
| BiRefNet | |
按场景
| PaddlePaddle 生态 | PP-Matting |
十四、快速上手脚本(rembg 批量处理)
"""批量抠图脚本 —— 一个文件夹全部搞定"""
import os
from pathlib import Path
from rembg import remove
from PIL import Image
INPUT_DIR = "./input_photos"
OUTPUT_DIR = "./output_photos"
Path(OUTPUT_DIR).mkdir(exist_ok=True)
for filename in os.listdir(INPUT_DIR):
if filename.lower().endswith(('.png', '.jpg', '.jpeg', '.webp')):
input_path = os.path.join(INPUT_DIR, filename)
output_path = os.path.join(OUTPUT_DIR, f"{Path(filename).stem}.png")
img = Image.open(input_path)
result = remove(img)
result.save(output_path)
print(f"✅ {filename} → {output_path}")
print(f"\n全部完成!处理了 {len(os.listdir(OUTPUT_DIR))} 张图片。")