一种多曝光图像的融合方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种多曝光图像的融合方法及装置。该方法包括：获取目标场景在多个曝光度下对应的多个图像；获取每个图像的亮度分量图以及每个图像对应的权值图；根据亮度分量图从多个图像中确定至少两个目标图像；根据目标图像的数量、目标像素点对应的亮度值均值以及至少一个亮度阈值，确定目标调整图像；在目标权值图中对目标像素点的权值进行调整，目标权值图为目标调整图像对应的权值图；根据调整后的权值图对多个图像进行融合。本发明专利技术实施例提供的技术方案，实现了融合的HDR图像明暗区域细节信息的增强，有效提高了HDR图像的融合质量。

A fusion method and device for multi exposure images

The embodiment of the invention discloses a multi exposure image fusion method and device. The method includes: obtaining multiple images of the target scene under multiple exposures; obtaining the intensity component of each image and the weight map corresponding to each image; determining at least two target images from the multiple images according to the luminance component graph; the mean value of the target image according to the number of the target images and the target pixel points. At least one luminance threshold is used to determine the target adjustment image; the weight of the target pixels is adjusted in the target weight map. The weight map of the target is used to adjust the weight value of the image, and the multiple images are fused according to the adjusted weight map. The technical proposal provided by the embodiment of the invention enhances the detail information of the fused HDR image, and effectively improves the fusion quality of the HDR image.

【技术实现步骤摘要】
一种多曝光图像的融合方法及装置
本专利技术实施例涉及图像处理
，尤其涉及一种多曝光图像融合方法及装置。
技术介绍
近些年宽动态(High-DynamicRange，HDR)拍照技术逐渐普及开来。其中，基于时域多次曝光融合技术成本最低，是目前最为可靠的方法。该方法无需增加硬件设备，主要通过软件后处理方法拓展传统相机的动态范围。谢骞等人基于时域多次曝光融合技术提出了YUV颜色空间法，将Y(亮度)分量和UV(对比度、饱和度)分量分离处理的HDR合成方法。嵌入式设备中普遍采用该类方法进行HDR图像合成，输入图像多为3幅。但是，该类方法在许多场景下存在着不可忽视的缺点：明暗区域细节的缺失。Merten等人在计算曝光融合权重因子时考虑了三个影响因子：对比度、饱和度和曝光度，使用这三个影响因子进行多曝光融合可以得到比较理想的宽动态图像。但是对合成图像的质量进行客观地衡量后可以发现，如果输入图像(以3幅为例)中存在某区域在其中两幅输入图像中曝光过度或欠曝光，则最终合成的HDR图像很有可能会对另一幅输入图像中正常曝光的该区域中富含的细节部分造成严重衰减甚至丢失。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种细节增强的多曝光融合方法及装置，以实现明暗区域细节信息的增强，从而提高HDR图像的融合质量。第一方面，本专利技术实施例提供一种多曝光图像的融合方法，该方法包括：获取目标场景在多个曝光度下对应的多个图像，每个图像与每个曝光度一一对应；获取每个图像的亮度分量图以及每个图像对应的权值图；根据所述亮度分量图从所述多个图像中确定至少两个目标图像，所述目标图像中存在至少一个目标像素点，所述至少两个目标图像的相同位置的目标像素点的亮度差值小于预设亮度差值；根据所述目标图像的数量、所述目标像素点对应的亮度值均值以及至少一个亮度阈值，确定目标调整图像；在目标权值图中对所述目标像素点的权值进行调整，所述目标权值图为所述目标调整图像对应的权值图；根据调整后的权值图对所述多个图像进行融合。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种多曝光图像的融合装置，该装置包括：图像获取模块，用于获取目标场景在多个曝光度下对应的多个图像，每个图像与每个曝光度一一对应；亮度分量图及权值图获取模块，用于获取每个图像的亮度分量图以及每个图像对应的权值图；目标图像确定模块，用于根据所述亮度分量图从所述多个图像中确定至少两个目标图像，所述目标图像中存在至少一个目标像素点，所述至少两个目标图像的相同位置的目标像素点的亮度差值小于预设亮度差值；目标调整图像确定模块，用于根据所述目标图像的数量、所述目标像素点对应的亮度值均值以及至少一个亮度阈值，确定目标调整图像；权值调整模块，用于在目标权值图中对所述目标像素点的权值进行调整，所述目标权值图为所述目标调整图像对应的权值图；图像融合模块，用于根据调整后的权值图对所述多个图像进行融合。本专利技术实施例提供的技术方案，解决了当输入图像中存在某区域在其中两幅或多幅图像中曝光过度或欠曝光时，最终合成的HDR图像会对其他图像中正常曝光的该区域中富含的细节部分造成严重衰减甚至丢失的问题，实现了融合的HDR图像明暗区域细节信息的增强，有效提高了HDR图像的融合质量。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。图1是本专利技术实施例一提供的一种多曝光图像的融合方法的流程图；图2a是本专利技术实施例一提供的获取的目标场景的欠曝光的亮度图；图2b是本专利技术实施例一提供的获取的目标场景的正常曝光的亮度图；图2c是本专利技术实施例一提供的获取的目标场景的过曝光的亮度图；图2d是本专利技术实施例一提供的经典多曝光融合方法获得的HDR融合效果图；图2e为本专利技术实施例一提供的多曝光图像的融合方法获得的HDR融合效果图；图3a是本专利技术实施例一提供的经典多曝光融合方法获得的HDR融合效果图与获取的目标场景的欠曝光的亮度图之间的SSIM值示意图；图3b为本专利技术实施例一提供的多曝光图像的融合方法获得的HDR融合效果图与获取的目标场景的欠曝光的亮度图之间的SSIM值示意图；图3c为本专利技术实施例一提供的经典多曝光融合方法获得的HDR融合效果图与获取的目标场景的过曝光的亮度图之间的SSIM值示意图；图3d为本专利技术实施例一提供的多曝光图像的融合方法获得的HDR融合效果图与获取的目标场景的过曝光的亮度图之间的SSIM值示意图；图4是本专利技术实施例二提供的一种多曝光图像的融合装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种多曝光图像的融合方法的流程图，本实施例可用于多曝光图像的融合，该方法可由多曝光图像的融合装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以集成在任何具有图像处理功能的智能终端中，具体实现中，智能终端可包括：平板电脑、智能手机等移动终端，上述终端仅是举例，而非穷举，包含但不限于上述智能终端。参见图1，所述多曝光图像的融合方法，包括：S110、获取目标场景在多个曝光度下对应的多个图像，每个图像与每个曝光度一一对应。在本实施例中，使用不同曝光时间对同一目标场景进行采样，获得目标场景在多个曝光度下对应的多个图像，每幅图像均包含有目标场景中的某些细节，并且图像大小相同，没有偏差。其中，至少包含两幅图像，每个图像与每个曝光度一一对应，即每个图像均对应着一个不同的曝光度。示例性的，获取的目标场景的图像个数为三个，分别为图像A、图像B和图像C，图像A、图像B和图像C分别为欠曝光图像、正常曝光图像和过曝光图像。S120、获取每个图像的亮度分量图以及每个图像对应的权值图。YUV色彩空间是一种被欧洲电视系统广泛使用的颜色编码，YUV中的Y代表亮度(Luminance、Luma)，也可以称为灰阶值，U和V表示色度和浓度(Chromiance、Chroma)。在YUV色彩空间中，Y的范围为0-255，U的范围为0-122，V的范围为0-135。每个图像分别对应着一个YUV分量。分离多个不同曝光度的图像的Y分量和UV分量，每个图像的Y分量构成与之对应的亮度分量图。获取的目标场景在不同曝光度下的图像为N幅，用(i,j)表示像素点的坐标，第k幅图像的权值图Wk(i,j)，k＝1,…,N可以表示为：Wk(i,j)＝Ck(i,j)×Ek(i,j)，其中，Ck(i,j)表示图像的对比度，Ek(i,j)表示图像的色彩度。S130、根据所述亮度分量图从所述多个图像中确定至少两个目标图像。其中，所述目标图像中存在至少一个目标像素点，所述至少两个目标图像的相同位置的目标像素点的亮度差值小于预设亮度差值。在获取的多幅图像中存在某区域在其中至少两幅图像中亮度相差不大，即均曝光过度或欠曝光，则称这两幅图像为目标图像。两个目标图像中，相同位置的目标像素点的亮度差值小于预设的亮度差值。由于不同标准和数据类型下亮度分量的数据范围存在变动，在本实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多曝光图像的融合方法，其特征在于，包括：获取目标场景在多个曝光度下对应的多个图像，每个图像与每个曝光度一一对应；获取每个图像的亮度分量图以及每个图像对应的权值图；根据所述亮度分量图从所述多个图像中确定至少两个目标图像，所述目标图像中存在至少一个目标像素点，所述至少两个目标图像的相同位置的目标像素点的亮度差值小于预设亮度差值；根据所述目标图像的数量、所述目标像素点对应的亮度值均值以及至少一个亮度阈值，确定目标调整图像；在目标权值图中对所述目标像素点的权值进行调整，所述目标权值图为所述目标调整图像对应的权值图；根据调整后的权值图对所述多个图像进行融合。

【技术特征摘要】
1.一种多曝光图像的融合方法，其特征在于，包括：获取目标场景在多个曝光度下对应的多个图像，每个图像与每个曝光度一一对应；获取每个图像的亮度分量图以及每个图像对应的权值图；根据所述亮度分量图从所述多个图像中确定至少两个目标图像，所述目标图像中存在至少一个目标像素点，所述至少两个目标图像的相同位置的目标像素点的亮度差值小于预设亮度差值；根据所述目标图像的数量、所述目标像素点对应的亮度值均值以及至少一个亮度阈值，确定目标调整图像；在目标权值图中对所述目标像素点的权值进行调整，所述目标权值图为所述目标调整图像对应的权值图；根据调整后的权值图对所述多个图像进行融合。2.根据权利要求1所述的多曝光图像的融合方法，其特征在于，所述根据目标图像的数量、目标像素点对应的亮度值均值以及至少一个亮度阈值，确定目标调整图像，包括：所述目标图像的数量为三个，其中三个目标图像分别为图像A、图像B和图像C，所述图像A、所述图像B和所述图像C的曝光度依次升高；获取第一亮度均值,所述第一亮度均值为所述图像A中的目标像素点a和所述图像B中的目标像素点b的亮度均值，或所述第一亮度均值为所述图像B中的目标像素点b和所述图像C中的目标像素点c的亮度均值；如果所述第一亮度均值小于第一亮度阈值，则将所述图像A确定为目标调整图像；如果所述第一亮度均值大于所述第一亮度阈值小于第二亮度阈值，则将所述图像B确定为目标调整图像；如果所述第一亮度均值大于所述第二亮度阈值，则将所述图像C确定为目标调整图像。3.根据权利要求1所述的多曝光图像的融合方法，其特征在于，所述根据目标图像的数量、目标像素点对应的亮度值均值以及至少一个亮度阈值，确定目标调整图像，包括：所述目标图像的数量为两个，其中两个目标图像分别为图像D、图像E，所述图像D小于所述图像E的曝光度；获取所述图像D中的目标像素点d和所述图像E中的目标像素点e的第二亮度均值；如果所述第二亮度均值小于第三亮度阈值，则将所述图像D确定为目标调整图像；如果所述第二亮度均值大于所述第三亮度阈值，则将所述图像E确定为目标调整图像。4.根据权利要求2或3所述的多曝光图像的融合方法，其特征在于，所述在目标权值图中对所述目标像素点的权值进行调整，包括：根据目标像素点亮度差值的绝对值、目标像素点亮度均值确定去重权重因子；根据所述去重权重因子在目标权值图中对所述目标像素点的权值进行降低。5.根据权利要求1所述的多曝光图像的融合方法，其特征在于，还包括：对所述多个图像进行分组，使每个分组中的图像数量为两个或三个。6.一种多曝光图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锦涛，
申请(专利权)人：大唐电信科技股份有限公司，联芯科技有限公司，大唐半导体设计有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11