图像处理方法及设备技术

本申请提供一种图像处理方法及设备。所述图像处理方法包括：通过移动设备获得连续拍摄的曝光度不同的至少三张图像；对所述至少三张图像执行基于高动态范围光照渲染的图像处理；以及将所述图像处理的结果融合为结果图。根据本申请，能够弥补移动设备拍摄的图像由于动态范围压缩导致的信息丢失，消除由于手抖动导致的图像鬼影，最大程度地保持图像的真实度。

【技术实现步骤摘要】
图像处理方法及设备
本申请涉及图像处理领域，尤其涉及一种图像处理方法及设备。
技术介绍
普通移动设备的感光元件可获取的图像像素动态范围（亮度从最暗到最亮的颜色范围）仅是0～255这256个离散值。而在拍摄取景时，由于在拍摄取景的区域中最暗和最亮的差距非常大，所以导致这个差距被分配到256个离散值里之后就无法在拍摄到的图像中表现出较细微的颜色变化。因此，当拍摄取景区域的光照变化的动态范围较大时，会出现部分区域过曝光或者欠曝光的现象，导致这些区域不同颜色值的像素呈现出相同的颜色，使得拍摄到的图像的颜色失真。目前，为了解决移动设备的拍摄图像的动态范围（即图像像素动态范围）过小的问题，通常采用以下两种方法。第一种方法是使用单张图像来调节亮度曲线，调节欠曝光区域和过曝光区域的颜色值分布，以增大颜色值分布的范围。例如，如图5A～图5C所示那样，图5A是处理前的图像，亮度值分布集中在0～128。根据图5B所示的亮度值映射曲线进行调节，得到如图5C所示的均匀分布的亮度值范围。但是，这种使用单张图像来调节亮度曲线的方法，存在由单张图像的信息量不足而导致的渲染效果差的问题。第二种方法是采用高动态范围光照渲染技术（即HDR技术）。高动态范围光照渲染技术是使用移动设备拍摄图像并对其进行处理，从而获取高动态范围的图像，这样就能够保持图像色彩的真实度。例如如图6A～图6C所示，图6A是欠曝光图像，图6B是过曝光图像，图6C是经过HDR技术处理后的图像。对于使用多张不同曝光度的图像进行合成的方法，由于欠曝光图像在亮处保留了较丰富的信息，而过曝光图像在暗处保留了较丰富的信息，所以在将多张图像合成为结果图时，结果图中的每个像素的像素值是结合了多张图像中的对应像素的像素值而计算出来的，可见这种方法是利用了多张图像的信息来进行合成的。这种使用多张图像进行合成的方法是将多张图像直接叠加在一起来合成图像，由于不同的图像在同一位置的像素所占权重不同，并且在拍照时时常发生手的抖动，所以往往是多张图像不能完全对齐，这样就会导致合成的图像出现鬼影。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种图像处理方法及设备，以解决现有技术存在的移动设备拍摄到的图像由于动态范围压缩导致的信息丢失、由于手抖动导致的图像鬼影等问题，其中：本申请涉及一种图像处理方法，包括：通过移动设备获得连续拍摄的曝光度不同的至少三张图像；对所述至少三张图像执行基于高动态范围光照渲染的图像处理；以及将所述图像处理的结果融合为结果图。另外，在本申请涉及的图像处理方法中，所述基于高动态范围光照渲染的图像处理包括：对所述至少三张图像进行对齐的处理。另外，在本申请涉及的图像处理方法中，所述至少三张图像中的每张图像的曝光度不同，并且将所述至少三张图像中的一张图像作为基准图像，并将除基准图像以外的其他图像均作为非基准图像。另外，在本申请涉及的图像处理方法中，所述对齐的处理包括：对所述至少三张图像分别进行特征点提取，并将每张非基准图像中的特征点与所述基准图像中的对应的特征点进行匹配来获得每张非基准图像中的所述特征点相对于所述基准图像中的对应的特征点的相对位移；根据获得的所述每张非基准图像中的所述特征点相对于所述基准图像中的对应的特征点的相对位移，获取每张非基准图像相对于所述基准图像的相对位移；以及根据所获取的所述每张非基准图像相对于所述基准图像的相对位移将所述至少三张图像进行位置对齐。另外，在本申请涉及的图像处理方法中，所述基于高动态范围光照渲染的图像处理还包括：对所述至少三张图像进行每个像素的权重运算的处理。另外，在本申请涉及的图像处理方法中，所述权重运算的处理包括：计算所述基准图像中的每个像素的权重作为基准权重值，并根据所述每张非基准图像相对于所述基准图像的相对位移来计算所述每个像素分别在所述每张非基准图像中的对应像素的权重作为非基准权重值；将计算出的所述每个像素的基准权重值和对应像素的多个非基准权重值进行归一化处理；以及根据归一化处理的结果，计算所述每个像素的像素值。另外，在本申请涉及的图像处理方法中，所述图像处理的结果是计算出的所述每个像素的像素值。另外，在本申请涉及的图像处理方法中，所述将所述图像处理的结果融合为结果图是以预定方式将所述图像处理的结果融合为结果图。所述预定方式优选是拉普拉斯金字塔融合的方式。另外，在本申请涉及的图像处理方法中，所述基准图像是正常曝光度图像，所述非基准图像包含曝光度比基准图像低的欠曝光度图像和曝光度比基准图像高的过曝光度图像。此外，本申请还涉及一种图像处理设备，包括：获取装置，被配置成从移动设备获得连续拍摄的曝光度不同的至少三张图像；处理装置，被配置成对所述至少三张图像执行基于高动态范围光照渲染的图像处理；以及合成装置，被配置成将所述图像处理的结果融合为结果图。另外，在本申请涉及的图像处理设备中，所述处理装置进一步包括：对齐装置，被配置成对所述至少三张图像进行位置对齐。另外，在本申请涉及的图像处理设备中，所述至少三张图像中的每张图像的曝光度不同，并且将所述至少三张图像中的一张图像作为基准图像，并将除基准图像以外的其他图像均作为非基准图像。另外，在本申请涉及的图像处理设备中，所述对齐装置包括：特征点位移计算单元，被配置成对所述至少三张图像分别进行特征点提取，并将每张非基准图像中的特征点与所述基准图像中的对应的特征点进行匹配来获得每张非基准图像中的所述特征点相对于所述基准图像中的对应的特征点的相对位移；图像位移计算单元，被配置成根据获得的所述每张非基准图像中的所述特征点相对于所述基准图像中的对应的特征点的相对位移，获取每张非基准图像相对于所述基准图像的相对位移；以及图像对齐单元，根据所获取的所述每张非基准图像相对于所述基准图像的相对位移将所述至少三张图像进行对齐。另外，在本申请涉及的图像处理设备中，所述处理装置还包括：运算装置，被配置成对所述至少三张图像进行每个像素的权重运算。另外，在本申请涉及的图像处理设备中，所述运算装置进一步包括：权重计算单元，被配置成计算所述基准图像中的每个像素的权重作为基准权重值，并根据所述每张非基准图像相对于所述基准图像的相对位移来计算所述每个像素分别在所述每张非基准图像中的对应像素的权重作为非基准权重值；归一化处理单元，被配置成将计算出的所述每个像素的基准权重值和对应像素的多个非基准权重值进行归一化处理；以及像素值计算单元，被配置成根据归一化处理的结果来计算所述每个像素的像素值。另外，在本申请涉及的图像处理设备中，所述图像处理的结果是计算出的所述每个像素的像素值。另外，在本申请涉及的图像处理设备中，所述将所述图像处理的结果融合为结果图是以预定方式将所述图像处理的结果融合为结果图。所述预定方式优选是拉普拉斯金字塔融合的方式。另外，在本申请涉及的图像处理设备中，所述基准图像是正常曝光度图像，所述非基准图像包含曝光度比基准图像低的欠曝光度图像和曝光度比基准图像高的过曝光度图像。与现有技术相比，根据本申请的技术方案，能够弥补移动设备拍摄的图像由于动态范围压缩导致的信息丢失，消除由于手抖动导致的图像鬼影，最大程度地保持图像的真实度。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理方法，包括：通过移动设备获得连续拍摄的曝光度不同的至少三张图像；对所述至少三张图像执行基于高动态范围光照渲染的图像处理；以及将所述图像处理的结果融合为结果图。

【技术特征摘要】
1.一种图像处理方法，包括：通过在移动设备上设定不同曝光度的多个数值，获得移动设备连续拍摄的曝光度不同的至少三张图像，其中，所述至少三张图像为彩色图像；将所述至少三张图像中的一张图像作为基准图像，并将除基准图像以外的其他图像均作为非基准图像，对所述至少三张图像执行基于高动态范围光照渲染的图像处理，其中，所述基于高动态范围光照渲染的图像处理包括：根据所述至少三张图像中的像素的多个特征信息进行像素的权重运算的处理；以及将所述图像处理的结果融合为结果图。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于高动态范围光照渲染的图像处理包括：对所述至少三张图像进行对齐的处理。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述对齐的处理包括：对所述至少三张图像分别进行特征点提取，并将每张非基准图像中的特征点与所述基准图像中的对应的特征点进行匹配来获得每张非基准图像中的所述特征点相对于所述基准图像中的对应的特征点的相对位移；根据获得的所述每张非基准图像中的所述特征点相对于所述基准图像中的对应的特征点的相对位移，获取每张非基准图像相对于所述基准图像的相对位移；以及根据所获取的所述每张非基准图像相对于所述基准图像的相对位移将所述至少三张图像进行位置对齐。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基于高动态范围光照渲染的图像处理还包括：对所述至少三张图像进行每个像素的权重运算的处理。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述权重运算的处理包括：计算所述基准图像中的每个像素的权重作为基准权重值，并根据所述每张非基准图像相对于所述基准图像的相对位移来计算所述每个像素分别在所述每张非基准图像中的对应像素的权重作为非基准权重值；将计算出的所述每个像素的基准权重值和对应像素的多个非基准权重值进行归一化处理；以及根据归一化处理的结果，计算所述每个像素的像素值。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述图像处理的结果是计算出的所述每个像素的像素值。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将所述图像处理的结果融合为结果图是以预定方式将所述图像处理的结果融合为结果图。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述预定方式是拉普拉斯金字塔融合的方式。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基准图像是正常曝光度图像，所述非基准图像包含曝光度比基准图像低的欠曝光度图像和曝光度比基准图像高的过曝光度图像。10.一种图像处理设备，包括：获取装置，被配置成通过在移动设备上设定不同曝光度的多个数值，从移动设...

【专利技术属性】
技术研发人员：段炎彪，楚汝峰，
申请(专利权)人：阿里巴巴集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY