基于高动态范围原理的图像合成方法、装置及移动终端制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于高动态范围原理的图像合成方法、装置及移动终端，所述方法包括：采集多张不同曝光参数的图像；基于高动态范围原理将多张不同曝光参数的图像进行合成，获得高动态范围图像；对高动态范围图像进行色调映射，使高动态范围图像的像素进行重新压缩；所述装置包括图像采集模块、图像合成模块和色调映射模块；所述移动终端包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，处理器执行存储器存储的程序时，实现上述方法的操作。本发明专利技术通过将多张不同曝光参数的图像进行合成得到高动态范围图像，并进行色调映射，既改善了图像内部细节，又保留了图像边缘细节。

Image synthesis method, device and mobile terminal based on high dynamic range principle

The invention discloses an image synthesis method, high dynamic range based on the principle of the device and the mobile terminal, the method comprises the following steps: image capture multiple different exposure parameters; synthesis of high dynamic range image principle of multiple different exposure parameters based on high dynamic range image; tone mapping for high dynamic range of the re compression of pixel image, high dynamic range image; the device comprises an image acquisition module, image synthesis module and tone mapping module; the mobile terminal comprises a processor and a memory for storing the processor can execute program memory, processor execution program, realizing the method of operation. The invention syntheses the images with multiple exposure parameters to get high dynamic range images, and makes tone mapping, which not only improves the details of the images, but also preserves the details of the image edges.

【技术实现步骤摘要】
基于高动态范围原理的图像合成方法、装置及移动终端
本专利技术涉及一种图像合成方法，尤其是一种基于高动态范围原理的图像合成方法、装置及移动终端，属于图像处理领域。
技术介绍
随着证件的普及，港澳通行证、台湾通行证、护照、身份证等信息都需要对个人信息的核实。申请人每次制证都需要重新拍摄满足制证要求的证件照。随着手机拍摄的普及，其拍摄功能也日益强大，但仍存在以下问题：1)由于拍摄环境不同或者被拍摄物体表面反光等原因，而造成拍摄出的整体光照不均，导致照片处理系统在读取信息时，系统难以将细节的信息提取出来；2)在读取人物图像过程中，拍摄时的光线问题会造成拍摄后的图像出现大量噪点,从而导致图像的颜色通道发生偏移，那么系统在读取人脸或是背景区域信息时会出现误差；3)难以保证光线稳定，需要通过系统对拍出来的照片做一个处理将外部环境与人物图形分离，同时使人物细节信息也能被分离出来，但这种处理方式比较麻烦。因此，利用手机拍摄的照片在后续的图像处理时，其细节信息无法全部地被分离出来，在其他人协助下拍出来的照片也难以满足制证的要求；而在有完善配置的拍摄机构进行拍摄，收费比较昂贵，而且拍摄效果不好，当不满意拍摄效果想要重拍时，需要与摄影师重新沟通和商量，耗时费力。对于高动态范围图像(High-DynamicRange，简称HDR)图像，通常采用长短曝光两级来实现，但效果也不理想，特别是在明亮与灰暗混合的场景，明亮的地方与灰暗的地方过渡效果不好。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种基于高动态范围原理的图像合成方法，该方法通过将多张不同曝光参数的图像进行合成得到高动态范围图像，并进行色调映射，既改善了图像内部细节，又保留了图像边缘细节。本专利技术的第二个目的在于提供一种基于高动态范围原理的图像合成系统。本专利技术的第三个目的在于提供一种移动终端。本专利技术的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种基于高动态范围原理的图像合成方法，所述方法包括：采集多张不同曝光参数的图像；基于高动态范围原理将多张不同曝光参数的图像进行合成，获得高动态范围图像；对高动态范围图像进行色调映射，使高动态范围图像的像素进行重新压缩。进一步的，所述基于高动态范围原理将多张不同曝光参数的图像进行合成，获得高动态范围图像，具体包括：将多张不同曝光参数的图像的像素级进行扩展；取多张不同曝光参数的图像扩展后的像素值的平均值，获得高动态范围图像。进一步的，所述将多张不同曝光参数的图像中的像素级进行扩展，具体为：将多张不同曝光参数的图像中的每个像素都乘以28～264，使每个像素达到能容纳216～272个层级的像素。进一步的，对高动态范围图像进行色调映射，使高动态范围图像的像素进行重新压缩，具体包括：在整张高动态范围图像中构建多个3*3的像素方格；针对每个3*3的像素方格，将中心像素方格的像素分别与围绕在四周的八个像素方格的像素进行比较；根据比较结果，当围绕在四周的八个像素方格中像素与中心像素方格的像素不同的像素方格数量多于两个时，将中心像素方格判断为边缘信息；否则，将中心像素方格判断为普通信息；对所有判断为普通信息的中心像素方格的像素进行映射处理，使高动态范围图像的像素进行重新压缩。进一步的，围绕在四周的八个像素方格中像素与中心像素方格的像素不同的像素方格是指：围绕在四周的八个像素方格中像素大于m倍中心像素方格的像素的像素方格；其中，1<m<1.2；或围绕在四周的八个像素方格中像素小于n倍中心像素方格的像素的像素方格；其中，0.8<n<1。进一步的，所述对所有判断为普通信息的中心像素方格的像素进行映射处理，使高动态范围图像的像素进行重新压缩，具体包括：计算所有判断为普通信息的中心像素方格的像素的映射值，如下：f(x,y)＝ln(p(x,y))/ln(cl)-ln(p)/ln(cl)其中，p(x,y)为3*3像素方格四周的八个像素方格的像素，p为3*3像素方格的中心像素方格的像素，cl为对比参数，f(x,y)为3*3像素方格的像素映射值；计算所有判断为普通信息的中心像素方格的权值，如下：其中，w(x,y)为3*3像素方格的像素权值；将计算后的映射值f(x,y)和权值w(x,y)代入下式：f'(x,y)＝f(x,y)*w(x,y)将计算得到的f'(x,y)代入下式：wm＝∑f'(x,y)/∑w(x,y)其中，wm为运算中的一个数值；将计算得到的wm代入下式：l(x,y)＝e(wm+(p(x,y)/log(cl)))*log(cl)其中，l(x,y)为像素值；将像素值l(x,y)归一化到0～255个层级中。本专利技术的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种基于高动态范围原理的图像合成装置，所述装置包括：图像采集模块，用于采集多张不同曝光参数的图像；图像合成模块，用于基于高动态范围原理将多张不同曝光参数的图像进行合成，获得高动态范围图像；色调映射模块，用于对高动态范围图像进行色调映射，使高动态范围图像的像素进行重新压缩。进一步的，所述图像合成模块，具体包括：像素级扩展单元，用于将多张不同曝光参数的图像的像素级进行扩展；平均单元，用于取多张不同曝光参数的图像扩展后的像素值的平均值，获得高动态范围图像。进一步的，所述像素级扩展单元，具体为：将多张不同曝光参数的图像中的每个像素都乘以28～264，使每个像素达到能容纳216～272个层级的像素。进一步的，所述色调映射模块，具体包括：像素方格构建单元，用于在整张高动态范围图像中构建多个3*3的像素方格；比较单元，用于针对每个3*3的像素方格，将中心像素方格的像素分别与围绕在四周的八个像素方格的像素进行比较；判断单元，用于根据比较结果，当围绕在四周的八个像素方格中像素与中心像素方格的像素不同的像素方格数量多于两个时，将中心像素方格判断为边缘信息；否则，将中心像素方格判断为普通信息；映射单元，用于对所有判断为普通信息的中心像素方格的像素进行映射处理，使高动态范围图像的像素进行重新压缩。进一步的，围绕在四周的八个像素方格中像素与中心像素方格的像素不同的像素方格是指：围绕在四周的八个像素方格中像素大于m倍中心像素方格的像素的像素方格；其中，1<m<1.2；或围绕在四周的八个像素方格中像素小于n倍中心像素方格的像素的像素方格；其中，0.8<n<1。进一步的，所述映射单元中，对所有判断为普通信息的中心像素方格进行色调映射处理，使高动态范围图像的像素进行重新压缩，具体包括：计算所有判断为普通信息的中心像素方格的像素的映射值，如下：f(x,y)＝ln(p(x,y))/ln(cl)-ln(p)/ln(cl)其中，p(x,y)为3*3像素方格四周的八个像素方格的像素，p为3*3像素方格的中心像素方格的像素，cl为对比参数，f(x,y)为3*3像素方格的像素映射值；计算所有判断为普通信息的中心像素方格的权值，如下：其中，w(x,y)为3*3像素方格的像素权值；将计算后的映射值f(x,y)和权值w(x,y)代入下式：f'(x,y)＝f(x,y)*w(x,y)将计算得到的f'(x,y)代入下式：wm＝∑f'(x,y)/∑w(x,y)其中，wm为运算中的一个数值；将计算得到的wm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于高动态范围原理的图像合成方法，其特征在于：所述方法包括：采集多张不同曝光参数的图像；基于高动态范围原理将多张不同曝光参数的图像进行合成，获得高动态范围图像；对高动态范围图像进行色调映射，使高动态范围图像的像素进行重新压缩。

【技术特征摘要】
1.一种基于高动态范围原理的图像合成方法，其特征在于：所述方法包括：采集多张不同曝光参数的图像；基于高动态范围原理将多张不同曝光参数的图像进行合成，获得高动态范围图像；对高动态范围图像进行色调映射，使高动态范围图像的像素进行重新压缩。2.根据权利要求1所述的一种基于高动态范围原理的图像合成方法，其特征在于：所述基于高动态范围原理将多张不同曝光参数的图像进行合成，获得高动态范围图像，具体包括：将多张不同曝光参数的图像的像素级进行扩展；取多张不同曝光参数的图像扩展后的像素值的平均值，获得高动态范围图像。3.根据权利要求2所述的一种基于高动态范围原理的图像合成方法，其特征在于：所述将多张不同曝光参数的图像中的像素级进行扩展，具体为：将多张不同曝光参数的图像中的每个像素都乘以28～264，使每个像素达到能容纳216～272个层级的像素。4.根据权利要求1所述的一种基于高动态范围原理的图像合成方法，其特征在于：对高动态范围图像进行色调映射，使高动态范围图像的像素进行重新压缩，具体包括：在整张高动态范围图像中构建多个3*3的像素方格；针对每个3*3的像素方格，将中心像素方格的像素分别与围绕在四周的八个像素方格的像素进行比较；根据比较结果，当围绕在四周的八个像素方格中像素与中心像素方格的像素不同的像素方格数量多于两个时，将中心像素方格判断为边缘信息；否则，将中心像素方格判断为普通信息；对所有判断为普通信息的中心像素方格的像素进行映射处理，使高动态范围图像的像素进行重新压缩。5.根据权利要求4所述的一种基于高动态范围原理的图像合成方法，其特征在于：所述围绕在四周的八个像素方格中像素与中心像素方格的像素不同的像素方格是指：围绕在四周的八个像素方格中像素大于m倍中心像素方格的像素的像素方格；其中，1<m<1.2；或围绕在四周的八个像素方格中像素小于n倍中心像素方格的像素的像素方格；其中，0.8<n<1。6.根据权利要求4所述的一种基于高动态范围原理的图像合成方法，其特征在于：所述对所有判断为普通信息的中心像素方格的像素进行映射处理，使高动态范围图像的像素进行重新压缩，具体包括：计算所有判断为普通信息的中心像素方格的像素的映射值，如下：f(x,y)＝ln(p(x,y))/ln(cl)-ln(p)/ln(cl)其中，p(x,y)为3*3像素方格四周的八个像素方格的像素，p为3*3像素方格的中心像素方格的像素，cl为对比参数，f(x,y)为3*3像素方格的像素映射值；计算所有判断为普通信息的中心像素方格的权值，如下：1其中，w(x,y)为3*3像素方格的像素权值；将计算后的映射值f(x,y)和权值w(x,y)代入下式：f'(x,y)＝f(x,y)*w(x,y)将计算得到的f'(x,y)代入下式：wm＝∑f'(x,y)/∑w(x,y)其中，wm为运算中的一个数值；将计算得到的wm代入下式：l(x,y)＝e(wm+(p(x,y)/log(cl)))*log(cl)其中，l(x,y)为像素值；将像素值l(x,y)归一化到0～255个层级中。7.一种基于高动态范围原理的图像合成装置，其特征在于：所述装置包括：图像采集模块，用于采集多张不同曝光参数的图像；图像合成模块，用于基于高动态范围原理将多张不同曝光参...

【专利技术属性】
技术研发人员：全庭睿，倪少君，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：广州翼拍联盟网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44