图像合成方法、系统和设备技术方案

本发明专利技术涉及一种图像合成方法、系统和设备，属于图像处理技术领域，获取目标拍摄对象的两种不同曝光时间的曝光图像，对两种曝光图像中的相同位置的像素点数据进行分析，获得图像融合的权重值，利用该权重值对两种曝光图像进行融合，获得合成图像，该合成图像是由不同曝光时间的图像合成，同一位置的像素点可以捕捉更多的图像细节，也就提高了合成图像的动态范围，同时在合成图像过程中只需要两种不同曝光时间的图像，相比于传统技术使用多张图像的合成过程降低了图像运算量，可以满足图像处理实时性的要求。

Image synthesis methods, systems and devices

The invention relates to an image synthesis method, system and equipment, which belongs to the field of image processing technology, obtains two exposure images of different exposure time of the target object, analyses the pixel data of the same position in the two exposure images, obtains the weight value of the image fusion, and uses the weight value for two kinds of aeration. Optical images are fused to obtain synthetic images. The synthetic image is synthesized by different exposure time images. The pixels in the same position can capture more details of the image and improve the dynamic range of the synthetic image. At the same time, only two images with different exposure time are needed in the process of synthesizing the images, compared with the traditional ones. The process of synthesizing multiple images reduces the amount of computation and satisfies the real-time requirement of image processing.

【技术实现步骤摘要】
图像合成方法、系统和设备
本专利技术涉及图像处理
，特别是涉及一种图像合成方法、系统和设备。
技术介绍
随着电子技术的进度，图像成像系统越来越多的融入到众多的便携式电子产品中，如手机，行车记录仪等产品，拍照和录像都是其主要功能，同时对成像图像的质量要求也越来越高，图像的动态范围是成像系统的主要指标之一。一般CMOS摄像头成像的动态范围都比较窄，无法捕捉到暗至星光，亮至太阳光的全动态范围的图像，因此提升成像图像的动态范围，可以捕捉更多的图像细节。对行车记录仪、自动驾驶系统等产品而言，可以避免逆光等场景图像过曝光和欠曝光而导致图像细节丢失。一般高动态范围图像合成主要采用包围曝光的方式将多张图像进行合成，得到一张高动态范围的图像。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现如上的技术中，至少存在如下问题：由于需要成像多张不同的图像，导致成像延迟时间较长，合成时运算量较大，难以满足连续实时处理的要求。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的动态范围图像合成方式运算量大造成成像延迟，难以满足连续实时处理的问题，提供一种图像合成方法、系统和设备。一种图像合成方法，包括以下步骤：分别获取目标拍摄对象的第一曝光图像和第二曝光图像，其中，第一曝光图像的曝光时间大于第二曝光图像的曝光时间；根据第一曝光图像和第二曝光图像的相同位置的像素点数据获取图像融合的权重值；根据权重值对第一曝光图像和第二曝光图像进行融合，获得合成图像。根据上述的图像合成方法，其是获取目标拍摄对象的两种不同曝光时间的曝光图像，对两种曝光图像中的相同位置的像素点数据进行分析，获得图像融合的权重值，利用该权重值对两种曝光图像进行融合，获得合成图像，该合成图像是由不同曝光时间的图像合成，同一位置的像素点可以捕捉更多的图像细节，也就提高了合成图像的动态范围，同时在合成图像过程中只需要两种不同曝光时间的图像，相比于传统技术使用多张图像的合成过程降低了图像运算量，可以满足图像处理实时性的要求。在其中一个实施例中，分别获取目标拍摄对象的第一曝光图像和第二曝光图像的步骤包括以下步骤：根据配置的不同曝光时间对目标拍摄对象进行拍摄，分别获取目标拍摄对象的第一曝光行数据和第二曝光行数据，分别对第一曝光行数据和第二曝光行数据进行线性化映射，得到第一映射数据和第二映射数据；分别对第一映射数据和第二映射数据进行增益补偿，根据增益补偿后的数据分别获取第一曝光图像和第二曝光图像。在其中一个实施例中，根据第一曝光图像和第二曝光图像的相同位置的像素点数据获取图像融合的权重值的步骤之前还包括以下步骤：缓存第一曝光行数据和第二曝光行数据，对第一曝光行数据和第二曝光行数据进行图像匹配计算，根据图像匹配计算的结果获取第一曝光图像中目标拍摄对象相对于第二曝光图像中目标拍摄对象的运动向量；根据运动向量对第二曝光图像的数据与第一曝光图像的数据进行对齐操作。在其中一个实施例中，对第一曝光行数据和第二曝光行数据进行图像匹配计算的步骤包括以下步骤：在第一曝光行数据中获取第一数据块，在第二曝光行数据的预设搜索窗范围内获取第二数据块，第一数据块与第二数据块的大小相同；获取第一数据块内和第二数据块内的各个对应像素点的像素值差值，对各像素值差值取绝对值并求和，得到图像匹配和值；在预设搜索窗范围内遍历不同的第二数据块，确定图像匹配和值最小的目标数据块；根据图像匹配计算的结果获取第一曝光图像中目标拍摄对象相对于第二曝光图像中目标拍摄对象的运动向量的步骤包括以下步骤：根据第一数据块和目标数据块的相对位置确定运动向量。在其中一个实施例中，图像合成方法还包括以下步骤：计算第一数据块的纹理复杂度；若第一数据块的纹理复杂度小于纹理复杂阈值，将运动向量置零；或者，计算目标数据块的纹理复杂度；若目标数据块的纹理复杂度小于纹理复杂阈值，将运动向量置零。在其中一个实施例中，根据第一曝光图像和第二曝光图像的相同位置的像素点数据获取图像融合的权重值的步骤包括以下步骤：分别根据第一曝光图像的目标位置像素点的亮度、对比度和纹理复杂度获取第一亮度权重、第一对比度权重和第一纹理复杂度权重；根据第一亮度权重、第一对比度权重和第一纹理复杂度权重获取第一曝光图像的第一权重值；分别根据第二曝光图像的目标位置像素点的亮度、对比度和纹理复杂度获取第二亮度权重、第二对比度权重和第二纹理复杂度权重；根据第二亮度权重、第二对比度权重和第二纹理复杂度权重获取第二曝光图像的第二权重值；对第一权重值和第二权重值分别进行归一化和噪声滤波，得到图像融合的权重值。在其中一个实施例中，图像合成方法还包括以下步骤：获取合成图像的亮度均值，根据亮度均值调节第一曝光图像的曝光参数和第二曝光图像的曝光参数，根据第一曝光图像的曝光参数和第二曝光图像的曝光参数分别计算增益补偿的参数。在其中一个实施例中，图像合成方法还包括以下步骤：获取合成图像的直方图信息，根据直方图信息对合成图像进行动态范围压缩。一种图像合成系统，包括：图像获取单元，用于分别获取目标拍摄对象的第一曝光图像和第二曝光图像，其中，第一曝光图像的曝光时间大于第二曝光图像的曝光时间；权重分析单元，用于根据第一曝光图像和第二曝光图像的相同位置的像素点数据获取图像融合的权重值；图像合成单元，用于根据权重值对第一曝光图像和第二曝光图像进行融合，获得合成图像。根据上述的图像合成系统，图像获取单元获取目标拍摄对象的两种不同曝光时间的曝光图像，权重分析单元对两种曝光图像中的相同位置的像素点数据进行分析，获得图像融合的权重值，图像合成单元利用该权重值对两种曝光图像进行融合，获得合成图像，该合成图像是由不同曝光时间的图像合成，同一位置的像素点可以捕捉更多的图像细节，也就提高了合成图像的动态范围，同时在合成图像过程中只需要两种不同曝光时间的图像，相比于传统技术使用多张图像的合成过程降低了图像运算量，可以满足图像处理实时性的要求。在其中一个实施例中，图像获取单元根据配置的不同曝光时间对目标拍摄对象进行拍摄，分别获取目标拍摄对象的第一曝光行数据和第二曝光行数据，分别对第一曝光行数据和第二曝光行数据进行线性化映射，得到第一映射数据和第二映射数据；分别对第一映射数据和第二映射数据进行增益补偿，根据增益补偿后的数据分别获取第一曝光图像和第二曝光图像。在其中一个实施例中，图像合成系统还包括运动估计单元，用于缓存第一曝光行数据和第二曝光行数据，对第一曝光行数据和第二曝光行数据进行图像匹配计算，根据图像匹配计算的结果获取第一曝光图像中目标拍摄对象相对于第二曝光图像中目标拍摄对象的运动向量；根据运动向量对第二曝光图像的数据与第一曝光图像的数据进行对齐操作。在其中一个实施例中，运动估计单元在第一曝光行数据中获取第一数据块，在第二曝光行数据的预设搜索窗范围内获取第二数据块，第一数据块与第二数据块的大小相同；获取第一数据块内和第二数据块内的各个对应像素点的像素值差值，对各像素值差值取绝对值并求和，得到图像匹配和值；在预设搜索窗范围内遍历不同的第二数据块，确定图像匹配和值最小的目标数据块；根据第一数据块和目标数据块的相对位置确定运动向量。在其中一个实施例中，运动估计单元还用于计算第一数据块的纹理复杂度，若第一数据块的纹理复杂度小于纹理复杂阈值，将运动向量置零；或者，计算目标数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像合成方法，其特征在于，包括以下步骤：分别获取目标拍摄对象的第一曝光图像和第二曝光图像，其中，所述第一曝光图像的曝光时间大于所述第二曝光图像的曝光时间；根据所述第一曝光图像和所述第二曝光图像的相同位置的像素点数据获取图像融合的权重值；根据所述权重值对所述第一曝光图像和所述第二曝光图像进行融合，获得合成图像。

【技术特征摘要】
1.一种图像合成方法，其特征在于，包括以下步骤：分别获取目标拍摄对象的第一曝光图像和第二曝光图像，其中，所述第一曝光图像的曝光时间大于所述第二曝光图像的曝光时间；根据所述第一曝光图像和所述第二曝光图像的相同位置的像素点数据获取图像融合的权重值；根据所述权重值对所述第一曝光图像和所述第二曝光图像进行融合，获得合成图像。2.根据权利要求1所述的图像合成方法，其特征在于，所述分别获取目标拍摄对象的第一曝光图像和第二曝光图像的步骤包括以下步骤：根据配置的不同曝光时间对所述目标拍摄对象进行拍摄，分别获取所述目标拍摄对象的第一曝光行数据和第二曝光行数据，分别对所述第一曝光行数据和第二曝光行数据进行线性化映射，得到第一映射数据和第二映射数据；分别对所述第一映射数据和第二映射数据进行增益补偿，根据增益补偿后的数据分别获取所述第一曝光图像和所述第二曝光图像。3.根据权利要求2所述的图像合成方法，其特征在于，所述根据所述第一曝光图像和所述第二曝光图像的相同位置的像素点数据获取图像融合的权重值的步骤之前还包括以下步骤：缓存所述第一曝光行数据和所述第二曝光行数据，对所述第一曝光行数据和所述第二曝光行数据进行图像匹配计算，根据图像匹配计算的结果获取所述第一曝光图像中目标拍摄对象相对于所述第二曝光图像中目标拍摄对象的运动向量；根据所述运动向量对所述第二曝光图像的数据与所述第一曝光图像的数据进行对齐操作。4.根据权利要求3所述的图像合成方法，其特征在于，所述对所述第一曝光行数据和所述第二曝光行数据进行图像匹配计算的步骤包括以下步骤：在所述第一曝光行数据中获取第一数据块，在所述第二曝光行数据的预设搜索窗范围内获取第二数据块，所述第一数据块与所述第二数据块的大小相同；获取所述第一数据块内和所述第二数据块内的各个对应像素点的像素值差值，对各所述像素值差值取绝对值并求和，得到图像匹配和值；在所述预设搜索窗范围内遍历不同的第二数据块，确定图像匹配和值最小的目标数据块；所述根据图像匹配计算的结果获取所述第一曝光图像中目标拍摄对象相对于所述第二曝光图像中目标拍摄对象的运动向量的步骤包括以下步骤：根据所述第一数据块和所述目标数据块的相对位置确定所述运动向量。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐会，
申请(专利权)人：珠海市杰理科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44