一种基于块配准和匹配的高动态图像去鬼影方法技术

技术编号:24095621 阅读:56 留言:0更新日期:2020-05-09 10:11
本发明专利技术属于视频图像处理技术领域,具体涉及一种基于块配准和匹配的高动态图像去鬼影方法,包括以下步骤:输入图像,选择曝光良好的图像作为参考图像,选择参考图像之前和之后的一帧作为原始输入图像;将参考图像、原始输入图像分别处理成大小为N×N的图像块;采用尺度不变特征变换SIFT和互信息MI算法对图像块进行块配准;构建基于结构相似度SSIM的块匹配能量函数对图像块进行块匹配;采用融合权重方法获得中间融合图像,将中间融合图像作为参考图像,进行更新迭代,获得最终融合图像;输出最终融合图像。本发明专利技术能够解决带有复杂运动目标或是拍摄角度变化较大的鬼影问题,实现图像结构、纹理和细节的提升。

A high dynamic image ghosting method based on block registration and matching

【技术实现步骤摘要】
一种基于块配准和匹配的高动态图像去鬼影方法
本专利技术属于视频图像处理
,具体涉及一种基于块配准和匹配的高动态图像去鬼影方法。
技术介绍
随着5G时代的到来和人工智能的快速发展,对网络视频或图像的质量要求越来越高,通常利用图像融合技术来提高图像的分辨率,获得高质量图像,在图像融合技术中,根据不同采集源和不同的场景需求采取不同的融合策略。然而,当原始图像拍摄角度发生存在一定位移,或者是拍摄场景中存在运动目标的情况下,图像在融合的环节容易产生鬼影,静态或动态的多曝光图融合时也容易出现鬼影现象,影响图像融合质量。在图像融合过程中,基于图形几何结构的优化方案和基于MEF算法的方案均取得较好的融合结果,但是如何去除鬼影是图像融合中的一个难点,如果图像中存在运动物体,特别是运动物体变化角度或位移较大,去鬼影效果不够理想。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术提供一种基于块配准和匹配的高动态图像去鬼影方法。本专利技术的一种基于块配准和匹配的高动态图像去鬼影方法,包括以下步骤:S1、输入图像,选择曝光良好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于块配准和匹配的高动态图像去鬼影方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1、输入图像,选择曝光良好的图像作为参考图像I

【技术特征摘要】
1.一种基于块配准和匹配的高动态图像去鬼影方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、输入图像,选择曝光良好的图像作为参考图像IR,选择参考图像IR之前和IR之后的一帧作为原始输入图像IS;将参考图像IR、原始输入图像IS分别处理成N×N大小的图像块PiS、PiR;
S2、采用尺度不变特征变换SIFT和互信息MI方法对图像块PiS、PiR进行块配准,先用SIFT方法对图像块PiS与PiR进行粗配准,再通过MI方法确定主方向点,将MI方法确定的主方向点作为最终匹配点,根据最终匹配点确定图像块PiS与PiR尺度映射关系,将IS映射到IR坐标系中;



其中,表示旋转后的采样点横坐标,表示旋转后的采样点纵坐标,表示旋转前的采样点横坐标,表示旋转前的采样点纵坐标,表示旋转矩阵,θ表示旋转角度,T=(IxT,IyT)表示平移向量,IxT、IyT分别表示平移向量的横坐标和纵坐标,η是尺度参数;
S3、块配准完成后,进行块匹配,首先基于结构相似度SSIM构建图像块PiS与PiR匹配的块匹配能量函数EP,优化块匹配能量函数EP,通过优化的块匹配能量函数EP在IS中搜索与PiR的最佳匹配块,采用融合权重方法对图像块PiS和PiR的进行融合,获得中间融合图像IF;
S4、更新获得新的图像块PiR,将中间融合图像IF作为新的参考图像IR,返回步骤S1-S4,块配准和块匹配通过迭代进行更新,对参考图像IR中的所有的图像块完成配准和匹配后停止迭代,获得最终融合图像;
S5、输出最终融合图像。


2.根据权利要求1所述的一种基于块配准和匹配的高动态图像去鬼影方法,其特征在于,所述通过MI方法确定主方向点,具体包括:计算PiS与PiR的互信息MI,当关键点的互信息max(MI)≥80%时,选取作为细配准环节的阈值,对SIFT匹配点的主方向进行筛选,对粗配准的结果进行细配准。


3.根据权利要求2所述的一种基于块配准和匹配的高动态图像去鬼影方法,其特征在于,互信息MI的计算方式包括:
MI(IR,IS)=H(IR)+H(IS)-H(IR,IS)









其中,MI(IR,IS)表示参考图像IR和原始输入图像IS的互信息,H(IR)表示参考图像IR的信息熵,H(IS)表示原始输入图像IS的信息熵,H(IR,IS)表示IR和IS的交叉熵,P(·)表示概率函数,(x,y)为PiS与PiR图像块中的一个像素点坐标,N表示图像块像素数,
当关键点的互信息max(MI)≥80%时,MI(IR,IS)≥max(MI)×80%作为阈值,所获得的关键...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏淑芳瞿中陈阔殷莉
申请(专利权)人:重庆邮电大学
类型:发明
国别省市:重庆;50

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