图像色调映射方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉实施例及图像处理领域，具体而言，涉及一种图像色调映射方法及装置，所述方法通过获取待映射的图像，获取图像中每一个像素点的亮度值，然后根据图像中每一个像素点的亮度值对图像中对应像素点的亮度进行压缩，得到亮度压缩图像，最后根据亮度压缩图像中每一个像素点的亮度值和该像素点在图像中对应的亮度值对所述亮度压缩图像进行颜色补偿，得到色调映射图像。通过采用该图像色调映射方法得到的色调映射图像保留了原始的图像的细节信息，色调映射图像的对比度和饱和度高，颜色丰富细腻。

Image tone mapping method and device

The invention relates to embodiments and the field of image processing, in particular to an image tone mapping method and an apparatus for obtaining the luminance value of each pixel in an image by acquiring the image to be mapped, and then pressing the luminance of the corresponding pixel in the image according to the luminance value of each pixel in the image. Finally, according to the luminance value of each pixel in the luminance compressed image and the corresponding luminance value of the pixel in the image, the color compensation of the luminance compressed image is carried out, and the tone mapping image is obtained. The hue mapping image obtained by this method retains the details of the original image. The contrast and saturation of the hue mapping image are high, and the color is rich and delicate.

【技术实现步骤摘要】
图像色调映射方法及装置
本专利技术涉及图像处理领域，具体而言，涉及一种图像色调映射方法及装置。
技术介绍
高动态范围技术在社会各个领域都受到人们越来越多的关注，而图像的获取也变得越来越容易，图像具有梦幻般的暗部细节和丰富的色彩信息。但是与高动态范围相矛盾的是目前绝大多数常规显示设备最多只有2个数量级的动态显示范围，这使得传统的输出设备只能支持相对较低动态范围的显示输出。如何在将图像显示在低动态范围的显示器上的同时最大限度的保留图像的可视细节信息和兼顾整体图像的明暗对比度，己经成为计算机图形学和计算机视觉领域研究的重要方向。为此，目前国内外提出了很多的色调映射方法。然而，在已有的图像色调映射方法中，很多都只单独的采用了全局方法或者局部方法，在色调映射后图像的对比度和饱和度低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种图像色调映射方法及装置，其旨在解决现有技术中存在的上述问题中的至少一个问题。本专利技术实施例提供了一种图像色调映射方法，所述方法包括：获取待映射的图像；获取所述图像中每一个像素点的亮度值；根据所述图像中每一个像素点的亮度值对所述图像中对应像素点的亮度进行压缩，得到亮度压缩图像；根据所述亮度压缩图像中每一个像素点的亮度值和该像素点在所述图像中对应的亮度值对所述亮度压缩图像进行颜色补偿，得到色调映射图像。本专利技术实施例还提供了一种图像色调映射装置，所述装置包括：获取图像模块，用于获取待映射的图像；获取亮度值模块，用于获取所述图像中每一个像素点的亮度值；亮度压缩模块，用于根据所述图像中每一个像素点的亮度值对所述图像中对应像素点的亮度进行压缩，得到亮度压缩图像；颜色补偿模块，用于根据所述亮度压缩图像中每一个像素点的亮度值和该像素点在所述图像中对应的亮度值对所述亮度压缩图像进行颜色补偿，得到色调映射图像。本专利技术实施例提供了一种图像色调映射方法及装置，通过获取待映射的图像，获取图像中每一个像素点的亮度值，然后根据图像中每一个像素点的亮度值对图像中对应像素点的亮度进行压缩，得到亮度压缩图像，最后根据亮度压缩图像中每一个像素点的亮度值和该像素点在图像中对应的亮度值对所述亮度压缩图像进行颜色补偿，得到色调映射图像。通过采用该图像色调映射方法得到的色调映射图像保留了原始的图像的细节信息，色调映射图像的对比度和饱和度高，颜色丰富细腻。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本专利技术实施例提供的电子设备100的方框示意图。图2示出了本专利技术实施例提供的一种图像色调映射方法流程图。图3示出了图2中步骤S200的结构示意图。图4示出了图2中步骤S300的流程图。图5示出了图4中步骤S320的流程图。图6示出了图2中步骤S400的流程图。图7示出了图像色调映射装置200的方框结构示意图。图8示出了获取亮度值模块230的方框结构示意图。图9示出了亮度压缩模块240的方框结构示意图。图10示出了亮度滤波单元242的方框结构示意图。图11示出了颜色补偿模块250的方框结构示意图。图标：100-电子设备；101-存储器；102-存储控制器；103-处理器；104-外设接口；105-摄像装置；106-显示装置；200-图像色调映射装置；210-获取图像模块；230-获取亮度值模块；231-获取RGB分量单元；232-计算亮度值单元；240-亮度压缩模块；241-求取平均亮度单元；242-亮度滤波单元；2421-确定滤波器子单元；2422-滤波子单元；243-计算调整参数单元；244-压缩亮度单元；250-颜色补偿模块；251-获取R色值单元；252-获取G色值单元；253-获取B色值单元；254-补偿单元；255-封装单元。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。实施例嵌入真实世界的景观能展现很宽范围的亮度级别，而我们的视觉系统能够很有效地适应这一动态范围。目前数码相机的传感器，计算机显示器和输出介质却很难做到这一点，从早期的胶片摄影直至今天的数码时代，摄影师和图形研究人员始终面临输出设备对光线范围记录能力和肉眼所见景物之间差别的挑战，这也就使得观察者无法由图像所获得的感觉与他置身于真实世界获得的一样。所谓动态范围是指一幅图像可见区域内的最大值与最小值之比。自然界中的真实场景的动态范围能够跨越10个数量级以上，低动态范围的图像仅仅能跨越2个数量级，而人眼的视觉范围能跨越5个数量级，高动态范围的图像能接近人眼的视觉效果，达到5个数量级。高动态范围(High-DynamicRange，HDR)图像不仅仅有效的拓宽了图像的显示范围，也能呈现光影。这样无论是阴影处还是高光处的细节，都能很清楚的看到。比如在强光照射下的景象不会那么刺眼，色彩会更饱满和真实，色调的渐变也更细腻，而阴影处原来显示模糊的细节则更加清晰。总之，图像更加自然和真实。因此，高动态范围技术在社会各个领域都受到人们越来越多的关注，而图像的获取也变得越来越容易，图像具有梦幻般的暗部细节和丰富的色彩信息。但是与高动态范围相矛盾的是目前绝大多数常规显示设备最多只有2个数量级的动态显示范围，这使得传统的输出设备只能支持相对较低动态范围的显示输出。如何在将图像显示在低动态范围的显示器上的同时最大限度的保留图像的可视细节信息和兼顾整体图像的明暗对比度，己经成为计算机图形学和计算机视觉领域研究的重要方向。为此，目前国内外提出了很多的色调映射方法。色调映射方法普遍分为两类：空域不变法(全局算法)和空域相关法(局部算法)。应用全局色调映射方法主要是对压缩的动态范围图像中的所有像素点进行相同的变换，算法能保持良好的整体明暗效果，但是也会导致图像的对比度低，大量丢失图像的细节。局部映射算法对图像的不同区域采用不同的映射，算法能很好保留了图像的细节，但是同时也会产生噪声、光晕或者振铃效应，从而导致细节模糊。60年代时，Oppenheim用分块的方法对亮度进行重建，1993年，Chiu提出一种分区域获得亮度缩放因子的算法，1997年，Jobson提出模拟HSV对亮度和颜色感知多尺度Retinex模型。Reinhard等人在2002年提出了基于摄影模型的自动调节亮度的色调映射方法，该算法的存在如下不足之处，轮廓函数的尺度的太大或太小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像色调映射方法，其特征在于，所述方法包括：获取待映射的图像；获取所述图像中每一个像素点的亮度值；根据所述图像中每一个像素点的亮度值对所述图像中对应像素点的亮度进行压缩，得到亮度压缩图像；根据所述亮度压缩图像中每一个像素点的亮度值和该像素点在所述图像中对应的亮度值对所述亮度压缩图像进行颜色补偿，得到色调映射图像。

【技术特征摘要】
1.一种图像色调映射方法，其特征在于，所述方法包括：获取待映射的图像；获取所述图像中每一个像素点的亮度值；根据所述图像中每一个像素点的亮度值对所述图像中对应像素点的亮度进行压缩，得到亮度压缩图像；根据所述亮度压缩图像中每一个像素点的亮度值和该像素点在所述图像中对应的亮度值对所述亮度压缩图像进行颜色补偿，得到色调映射图像。2.根据权利要求1所述的图像色调映射方法，其特征在于，根据所述图像中每一个像素点的亮度值对所述图像中对应像素点的亮度进行压缩，得到亮度压缩图像的步骤，包括：根据所述图像的每一个像素点的亮度值求取所述图像的平均亮度值；求取所述图像中每一个像素点的滤波亮度值；根据所述图像中每一个像素点的亮度值和滤波亮度值计算该像素点对应的第一调整参数；根据所述图像中每一个像素点的滤波亮度值和所述图像的平均亮度值计算每一个像素点的第二调整参数；根据所述图像中每一个像素点的亮度值、第一调整参数、第二调整参数和所述图像的平均亮度值计算每一个像素点的压缩后的亮度值，得到亮度压缩图像。3.根据权利要求2所述的图像色调映射方法，其特征在于，求取所述图像中每一个像素点的滤波亮度值的步骤，包括：确定滤波器；根据所述滤波器对所述图像中每一个像素点的亮度值进行滤波，得到所述图像中每一个像素点的滤波亮度值。4.根据权利要求1所述的图像色调映射方法，其特征在于，获取所述图像中每一个像素点的亮度值的步骤，包括：得到所述图像中每一个像素点的RGB分量；根据所述每一个像素点的RGB分量计算该像素点对应的亮度值。5.根据权利要求4所述的图像色调映射方法，其特征在于，根据所述亮度压缩图像中每一个像素点的亮度值和该像素点在所述图像中对应的亮度值对所述亮度压缩图像进行颜色补偿，得到色调映射图像的步骤，包括：根据所述亮度压缩图像中每一个像素点的亮度值和该像素点在所述图像中对应的亮度值以及该像素点的RGB分量中的R通道颜色值计算该像素点的补偿后的R通道颜色值；根据所述亮度压缩图像中每一个像素点的亮度值和该像素点在所述图像中对应的亮度值以及该像素点的RGB分量中的G通道颜色值计算该像素点的补偿后的G通道颜色值；根据所述亮度压缩图像中每一个像素点的亮度值和该像素点在所述图像中对应的亮度值以及该像素点的RGB分量中的B通道颜色值计算该像素点的补偿后的B通道颜色值；根据所述图像中的每一个像素点的补偿后的R通道颜色值、补偿后的G通道颜色值和补偿后的B通道颜色值求取该像素点颜色补偿后的RGB颜色值；将每一个像素点颜色补偿后的RGB颜色值进行封装，得到色调映射图像。6.一种图像色调映射装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：康霞，周士兵，傅文海，
申请(专利权)人：湖南国科微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43