一种夜景高动态范围图像生成方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种夜景高动态范围图像生成方法、装置和电子设备，所述方法包括：获取多帧正常曝光图像和一帧欠曝图像；对所述多帧正常曝光图像进行去噪，得到正常曝光结果图像；对所述欠曝图像进行去噪，得到欠曝结果图像；将所述正常曝光结果图像和所述欠曝结果图像进行融合，得到HDR图像。这样，仅通过一帧欠曝图像和多帧正常曝光图像生成夜景HDR图像，一方面减少了需求的合成图像的帧数，从而减少了图像的采集时间，另一方面，欠曝图像仅需要通过简单的去噪，不需要多帧去噪，从而节省了大量的去噪时间；这样，可以仅通过复杂度较低的多帧去噪就可以实现夜景高动态范围图像生成，且整个生成过程更加简单、快速提高了用户的体验效果。

【技术实现步骤摘要】
一种夜景高动态范围图像生成方法、装置和电子设备
本专利技术涉及图像融合
，具体而言，涉及一种夜景高动态范围图像生成方法、装置和电子设备。
技术介绍
现有的拍摄设备，主要的发展趋势是简单化、集成化，也即是将拍摄功能集成在其他如手机、pad等手持设备上，但是这种简单、集成也带来了硬件性能较差，图像处理速度较慢的缺点。HDR图像(High-DynamicRange，简称HDR)，根据不同的曝光时间的图像，并利用每个曝光时间相对应最佳细节的图像来合成的，相比普通的图像，可以提供更多的动态范围和图像细节，能够更好的反映出真实环境中的视觉效果。这种HDR图像合成方法，可以在不增加额外硬件的基础上，大幅度提高拍摄图像的质量，对提升用户的拍摄体验起到了很大的帮助。但是这种方案在夜景拍摄时，由于夜景环境下，相同场景亮暗差异更大，并且不同曝光图像噪声差异严重，因此整体拍摄效果不是很好。为了达到更好的拍摄效果，一般的处理方式是采用去噪效果更良好的如深度网络去噪等算法对图像进行去噪，或者增加进行合成的图像帧数。但是，深度网络去噪等去噪效果良好的算法，对硬件的要求过高，目前很难应用到手机等设备上，而增加图像帧数，去噪算法运行的时间和图像采集时间就会变得很长，非常影响用户体验。因此，迫切需要一种合成快速且夜间HDR图像融合效果好的方法及装置。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是如何从样本数据中快速确定困难样本。为解决上述问题，本专利技术首先提供一种夜景高动态范围图像生成方法，其包括：获取多帧正常曝光图像和一帧欠曝图像；对所述多帧正常曝光图像进行去噪，得到正常曝光结果图像；对所述欠曝图像进行去噪，得到欠曝结果图像；将所述正常曝光结果图像和所述欠曝结果图像进行融合，得到HDR图像。这样，仅通过一帧欠曝图像和多帧正常曝光图像生成夜景HDR图像，一方面减少了需求的合成图像的帧数，从而减少了图像的采集时间，另一方面，欠曝图像仅需要通过简单的去噪，不需要多帧去噪，从而节省了大量的去噪时间；这样，可以仅通过复杂度较低的多帧去噪就可以实现夜景高动态范围图像生成，且整个生成过程更加简单、快速提高了用户的体验效果。可选的，所述对所述多帧正常曝光图像进行去噪，得到正常曝光结果图像中，通过多帧去噪算法对所述多帧正常曝光图像进行去噪。该算法的复杂度较低，可以流畅运行在硬件较差的电子设备中，增加了适用范围；且通过多帧去噪算法，可以达到良好的去噪效果。可选的，所述对所述欠曝图像进行去噪，得到欠曝结果图像中，通过单帧去噪算法对所述欠曝图像进行去噪。从而可以快速实现欠曝图像的去噪，提高HDR图像生成的速度。可选的，所述将所述正常曝光结果图像和所述欠曝结果图像进行融合，得到HDR图像，包括：确定所述正常曝光结果图像中各个像素点的过曝掩码；根据所述欠曝图像调整所述正常曝光结果图像的亮度；根据所述过曝掩码将所述欠曝图像和调整后的所述正常曝光结果图像融合为结果图像；将所述结果图像的亮度增加，得到所述HDR图像。这样，降低正常曝光结果图像的亮度后与欠曝融合，可以避免欠曝图像提高亮度出现的过曝情况，达到更好的融合效果，且通过提高结果图像的亮度，达到更好的显示效果。可选的，所述根据所述欠曝图像调整所述正常曝光结果图像的亮度，包括：获取所述欠曝图像和所述正常曝光图像的感光度和曝光时间；根据所述感光度和所述曝光时间确定所述正常曝光图像对所述欠曝图像的亮度倍数；根据所述亮度倍数调整所述正常曝光结果图像的亮度。这样，通过容易获取的感光度和曝光时间确定正常曝光图像的整体亮度与欠曝图像的亮度倍数，简单快速，可以迅速对正常曝光结果图像的亮度进行调整，从而加快整个夜景HDR图像的生成速度。可选的，所述亮度倍数的确定公式为：式中，L为所述正常曝光图像对所述欠曝图像的亮度倍数，i0为所述正常曝光图像的感光度，t0为所述正常曝光图像的曝光时间，i-为所述欠曝图像的感光度，t-为所述欠曝图像的曝光时间。可选的，所述将所述结果图像的亮度增加，得到所述HDR图像，包括：根据所述正常曝光图像对所述欠曝图像的亮度倍数确定所述结果图像中每个像素点的亮度提高比例；根据所述亮度提高比例确定所述HDR图像中每个像素点的亮度值，得到所述HDR图像。通过确定亮度提高比例后进行提亮，一方面可以避免亮度提高后产生过曝情况，另一方面，也可以使得亮度值较低的像素点，可以保持与正常曝光结果图像中的亮度值较为接近的状态；从而避免因亮度提高造成的HDR图像的图像质量下降。可选的，所述亮度提高比例的确定公式为：式中，s为所述结果图像中像素点的亮度提高比例，p为该像素点的亮度，L为所述正常曝光图像对所述欠曝图像的亮度倍数。可选的，所述过曝掩码的确定公式为：式中，E为正常曝光结果图像中像素点的过曝掩码，p为该像素点的亮度，pt为亮度阈值。这样，通过设置亮度阈值，可以判断像素点是否过曝，使得对过曝区域且的检测结果更加过渡自然平滑，不存在截断分成，更便于融合。可选的，所述根据所述过曝掩码将所述欠曝图像和调整后的所述正常曝光结果图像融合为结果图像，包括：根据所述过曝掩码确定所述欠曝图像和调整后的所述正常曝光结果图像中各个像素点的融合权重；根据所述融合权重，将所述欠曝图像和调整后的所述正常曝光结果图像融合为结果图像。这样，通过分配权重的方式进行图像融合，且通过过曝掩码进行权重分配，使得融合图像时欠曝图像在过曝区域的权重更高，正常曝光结果图像在其余区域的权重更高，从而减少噪声强度大对融合图像的干扰，使得融合图像的图像质量更高。可选的，所述欠曝图像中各个像素点的融合权重为所述正常曝光结果图像中对应像素点的过曝掩码。可选的，调整后的所述正常曝光结果图像中各个像素点的融合权重的确定公式为：w0＝1-E式中，w0为调整后的所述正常曝光结果图像中像素点的融合权重，E为该像素点的过曝掩码。其次提供一种夜景高动态范围图像生成装置，其包括：获取单元，用于获取多帧正常曝光图像和一帧欠曝图像；去噪单元，对所述多帧正常曝光图像进行去噪，得到正常曝光结果图像；还用于对所述欠曝图像进行去噪，得到欠曝结果图像；融合单元，用于将所述正常曝光结果图像和所述欠曝结果图像进行融合，得到HDR图像。这样，仅通过一帧欠曝图像和多帧正常曝光图像生成夜景HDR图像，一方面减少了需求的合成图像的帧数，从而减少了图像的采集时间，另一方面，欠曝图像仅需要通过简单的去噪，不需要多帧去噪，从而节省了大量的去噪时间；这样，可以仅通过复杂度较低的多帧去噪就可以实现夜景高动态范围图像生成，且整个生成过程更加简单、快速提高了用户的体验效果。从次再提供一种电子设备，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有控制程序，所述控制程序被处理器执行时实现上述所述的夜景高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种夜景高动态范围图像生成方法，其特征在于，包括：/n获取多帧正常曝光图像和一帧欠曝图像；/n对所述多帧正常曝光图像进行去噪，得到正常曝光结果图像；/n对所述欠曝图像进行去噪，得到欠曝结果图像；/n将所述正常曝光结果图像和所述欠曝结果图像进行融合，得到HDR图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种夜景高动态范围图像生成方法，其特征在于，包括：
获取多帧正常曝光图像和一帧欠曝图像；
对所述多帧正常曝光图像进行去噪，得到正常曝光结果图像；
对所述欠曝图像进行去噪，得到欠曝结果图像；
将所述正常曝光结果图像和所述欠曝结果图像进行融合，得到HDR图像。


2.根据权利要求1所述的夜景高动态范围图像生成方法，其特征在于，所述对所述多帧正常曝光图像进行去噪，得到正常曝光结果图像中，通过多帧去噪算法对所述多帧正常曝光图像进行去噪。


3.根据权利要求1所述的夜景高动态范围图像生成方法，其特征在于，所述对所述欠曝图像进行去噪，得到欠曝结果图像中，通过单帧去噪算法对所述欠曝图像进行去噪。


4.根据权利要求1-3中任一所述的夜景高动态范围图像生成方法，其特征在于，所述将所述正常曝光结果图像和所述欠曝结果图像进行融合，得到HDR图像，包括：
确定所述正常曝光结果图像中各个像素点的过曝掩码，所述过曝掩码体现像素点的过曝程度；
根据所述欠曝图像调整所述正常曝光结果图像的亮度；
根据所述过曝掩码将所述欠曝图像和调整后的所述正常曝光结果图像融合为结果图像；
将所述结果图像的亮度增加，得到所述HDR图像。


5.根据权利要求4所述的夜景高动态范围图像生成方法，其特征在于，所述根据所述欠曝图像调整所述正常曝光结果图像的亮度，包括：
获取所述欠曝图像和所述正常曝光图像的感光度和曝光时间；
根据所述感光度和所述曝光时间确定所述正常曝光图像对所述欠曝图像的亮度倍数；
根据所述亮度倍数调整所述正常曝光结果图像的亮度。


6.根据权利要求5所述的夜景高动态范围图像生成方法，其特征在于，所述亮度倍数的确定公式为：



式中，L为所述正常曝光图像对所述欠曝图像的亮度倍数，i0为所述正常曝光图像的感光度，t0为所述正常曝光图像的曝光时间，i_为所述欠曝图像的感光度，t_为所述欠曝图像的曝光时间。


7.根据权利要求5所述的夜景高动态范围图像生成方法，其特征在于，所述将所述结果图像的亮度增加，得到所述HDR图像，包括：
根据所述正常曝光图像对所述欠曝图像的亮度倍数确定所述结果图像中每个像素点的亮度提高比例；
根据所述亮度提高比例确定所述HDR...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，陈雪琴，
申请(专利权)人：北京迈格威科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11