一种多尺度细节融合的多曝光高动态图像重建方法技术

本发明专利技术公开了一种多尺度细节融合的多曝光高动态图像重建方法，涉及图像处理技术领域，考虑了图像的对比度、饱和度、适度曝光量三个测度因子，根据测度因子计算原始多曝光图像的权重图，利用金字塔原理生成权值高斯金字塔和拉普拉斯系数金字塔；构造权重图映射函数，对高斯金字塔进行权值映射；然后根据金字塔原理对每层权重图和拉普拉斯系数进行加权平均，得到综合的拉普拉斯金字塔；最后，对综合后金字塔反变换得到一幅HDR图像。对融合图像效果进行了定性和定量分析，与其它多曝光图像融合方法相比，本发明专利技术有效地保留了低暗区和高亮区的细节信息，具有明显的融合效果，能够更好地反映了真实场景的细节信息。

A multi scale multi exposure and high dynamic image reconstruction method with multi scale detail fusion

The invention discloses a multi exposure high dynamic image reconstruction method based on multi scale fusion details, relates to the technical field of image processing, the image contrast and saturation, moderate exposure three measure factors, according to the measure factor calculation of the original multi exposure image using the weight map, Pyramid Gauss Pyramid and Laplasse principle to build weight coefficient Pyramid; structural weight mapping function, weight mapping on Gauss Pyramid; then according to the weight of each layer and the Laplasse coefficient weighted average principle of Pyramid, Laplasse Pyramid; finally, the comprehensive Pyramid after a HDR image is obtained through inverse transform. The qualitative and quantitative analysis of the fusion image effect is made. Compared with other multi exposure image fusion methods, the proposed method effectively preserves the details of low dark area and highlight area, and has obvious fusion effect, which can better reflect the details of real scenes.

【技术实现步骤摘要】
一种多尺度细节融合的多曝光高动态图像重建方法
本专利技术涉及图像处理
，特别是涉及一种多尺度细节融合的多曝光高动态图像重建方法。
技术介绍
普通数码设备或显示器的亮暗比值通常只有102:1，目前通用的RGB模型采用8位通道，其亮度范围被限制在0-255以内，而真实场景的亮度范围为109:1。正是由于真实场景和普通数码设备动态范围及其不匹配的现象，使得我们实际拍摄的图像明亮处出现过曝，曝光处信息严重丢失，或者昏暗处曝光不足，细节信息无法辨认，无法获得一幅能够完整反映真实场景细节信息的图像。通过调节相机的快门速度或光圈大小来取舍真实场景的亮度信息，可以获得场景某一段动态范围的细节信息，但是无论我们如何调整相机的参数，当场景中动态范围过大时，单张照片都无法完整地记录真实场景的全部细节信息，即使通过现有的图像增强技术，也无法恢复场景中全部信息。针对HDR重建，目前有Debevec等人通过建立辐射照度和采集图像亮度值之间的映射关系，提出了无参相机响应函数估计方法；Mitsunaga等人对生产商提供的常用胶片和数码相机的响应函数分析发现，相机响应函数可以用最高阶数不超过10的高阶多项式表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多尺度细节融合的多曝光高动态图像重建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：根据确定的对比度、饱和度和适度曝光量三个测度因子计算原始多曝光图像的权重图；构造权重图映射函数，对高斯金字塔进行权值映射，保持信息丰富区域权值最大；根据金字塔原理对每层权重图和拉普拉斯系数进行加权平均，得到综合的拉普拉斯金字塔；对综合的拉普拉斯金字塔进行反变换，得到重建的HDR图像。

【技术特征摘要】
1.一种多尺度细节融合的多曝光高动态图像重建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：根据确定的对比度、饱和度和适度曝光量三个测度因子计算原始多曝光图像的权重图；构造权重图映射函数，对高斯金字塔进行权值映射，保持信息丰富区域权值最大；根据金字塔原理对每层权重图和拉普拉斯系数进行加权平均，得到综合的拉普拉斯金字塔；对综合的拉普拉斯金字塔进行反变换，得到重建的HDR图像。2.如权利要求1所述的多尺度细节融合的多曝光高动态图像重建方法，其特征在于，对比度、饱和度和适度曝光量三个测度因子的具体计算方法为：(1)图像的对比度图像的对比度计算时采用图像的梯度表示：Ck(i,j)＝Fk(i-1,j)+Fk(i+1,j)+Fk(i,j-1)+Fk(i,j+1)-4Fk(i,j)(1)其中，Ck(i,j)表示多曝光图像序列中第k幅图像在像素(i,j)处的梯度，Fk(i,j)表示第k幅图像在像素(i,j)处的灰度值；(2)图像的饱和度图像饱和度利用各通道的标准差表示：其中，Sk(i,j)表示多曝光图像序列中第k幅图像在像素(i,j)处的饱和度，Rk(i,j)、Gk(i,j)和Bk(i,j)分别表示第k幅彩色图像三通道在像素(i,j)处的取值，mu表示三通道在像素(i,j)处的平均值；(3)图像的适度曝光量其中，Ek(i,j)表示多曝光图像序列中第k幅图像在像素(i,j)处的曝光量，ERk(i,j)、EGk(i,j)和EBk(i,j)分别表示第k幅彩色图像三通道在像素(i,j)处的曝光量，σ为方差。3.如权利要求2所述的多尺度细节融合的多曝光高动态图像重建方法，其特征在于，每幅多曝光图像权重图用三个信息测度因子的乘积组合表示：...

【专利技术属性】
技术研发人员：付争方，
申请(专利权)人：安康学院，
类型：发明
国别省市：陕西,61