色调映射方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种色调映射方法及系统。该色调映射方法包括：接收输入彩色图像，输入彩色图像包括多个颜色通道；预处理输入彩色图像，对输入彩色图像叠加修正值获得预处理图像；根据预处理图像的像素亮度，将预处理图像分割为暗部区域图像和非暗部区域图像；计算非暗部区域图像的亮度，获得非暗部区域亮度图像；计算暗部区域图像的亮度，获得暗部区域亮度图像，其中，对暗部区域图像的每个像素的多个颜色通道按照其灰度值的大小顺序分配相同大小顺序的多个亮度变换系数，根据多个亮度变换系数计算暗部区域图像的亮度；合并暗部区域亮度图像和非暗部区域亮度图像，获得输入亮度图像；以及对输入亮度图像进行色调映射处理，获得输出亮度图像。

【技术实现步骤摘要】
色调映射方法及系统
本专利技术主要涉及图像处理领域，尤其涉及一种改善画质的色调映射方法及系统。
技术介绍
色调映射是在有限动态范围媒介上近似显示高动态范围图像的一项计算机图形学技术。通过色调映射可以实现图像的画质改善与提升。图1是一种色调映射方法的过程示意图。参考图1所示，该色调映射方法以处理RGB图像为例，在步骤S110接收输入RGB图像，该RGB图像就是需要进行色调映射处理的对象；在步骤S112计算该RGB图像的亮度水平，得到该RGB图像对应的输入亮度图像；在步骤S114根据色调映射表对该RGB图像进行色调映射处理；在步骤S116输出经过色调映射之后的输出亮度图像；在步骤S118比较输入亮度图像和输出亮度图像，逐像素的计算缩放比率值，得到逐像素缩放值；在步骤S120，对输入RGB图像逐像素地进行缩放处理；在步骤S122输出RGB图像。经过图1所示的色调映射方法，将输入RGB图像转换为输出RGB图像。图1所示的色调映射方法可以能会在某些色调区间损失图像细节信息，在图像局部细节和局部饱和度方面效果较差。还有一种色调映射方法，在图1所示的基础上，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种色调映射方法，其特征在于，包括：/n接收输入彩色图像，所述输入彩色图像包括多个颜色通道；/n预处理所述输入彩色图像，对所述输入彩色图像叠加修正值获得预处理图像；/n根据所述预处理图像的像素亮度，将所述预处理图像分割为暗部区域图像和非暗部区域图像；/n计算所述非暗部区域图像的亮度，获得非暗部区域亮度图像；/n计算所述暗部区域图像的亮度，获得暗部区域亮度图像，其中，对所述暗部区域图像的每个像素的所述多个颜色通道按照其灰度值的大小顺序分配相同大小顺序的多个亮度变换系数，根据所述多个亮度变换系数计算所述暗部区域图像的亮度；/n合并所述暗部区域亮度图像和所述非暗部区域亮度图像，获得输入亮度图像；...

【技术特征摘要】
1.一种色调映射方法，其特征在于，包括：
接收输入彩色图像，所述输入彩色图像包括多个颜色通道；
预处理所述输入彩色图像，对所述输入彩色图像叠加修正值获得预处理图像；
根据所述预处理图像的像素亮度，将所述预处理图像分割为暗部区域图像和非暗部区域图像；
计算所述非暗部区域图像的亮度，获得非暗部区域亮度图像；
计算所述暗部区域图像的亮度，获得暗部区域亮度图像，其中，对所述暗部区域图像的每个像素的所述多个颜色通道按照其灰度值的大小顺序分配相同大小顺序的多个亮度变换系数，根据所述多个亮度变换系数计算所述暗部区域图像的亮度；
合并所述暗部区域亮度图像和所述非暗部区域亮度图像，获得输入亮度图像；以及
对所述输入亮度图像进行色调映射处理，获得输出亮度图像。


2.如权利要求1所述的色调映射方法，其特征在于，在获得输入亮度图像的步骤之后，还包括：获得所述输入亮度图像的低频基础图层和高频细节图层；
对所述低频基础图层进行色调映射处理获得映射后低频基础图层；
对所述高频细节图层进行第一缩放处理获得缩放后高频细节图层；以及
叠加所述映射后低频基础图层和所述缩放后高频细节图层，获得所述输出亮度图像。


3.如权利要求1或2所述的色调映射方法，其特征在于，还包括：
计算所述输出亮度图像相比于所述输入亮度图像的像素缩放比值；以及
根据所述像素缩放比值对所述输入彩色图像进行第二缩放处理，获得输出彩色图像。


4.如权利要求1所述的色调映射方法，其特征在于，采用如下公式预处理所述输入彩色图像：
G′c＝Gc+ΔG，c，
其中，Gc表示所述输入彩色图像，c表示所述多个颜色通道的编号，ΔG，c表示对应于颜色通道c的所述修正值，G′c表示所述预处理图像。


5.如权利要求1所述的色调映射方法，其特征在于，还包括：将所述输入亮度图像的亮度值归一化到[0，1]区间。


6.如权利要求1所述的色调映射方法，其特征在于，比较所述预处理图像的每个像素的亮度和亮度阈值，所述暗部区域图像的像素的亮度小于所述亮度阈值，所述非暗部区域图像的像素的亮度大于等于所述亮度阈值。


7.如权利要求2所述的色调映射方法，其特征在于，采用如下公式对所述高频细节图层进行第一缩放处理获得缩放后高频细节图层：
Sdetailp＝Sp*detailp
Sp＝min(Sp，Smax)
Sp＝max(Sp，Smin)
其中，p＝1，2，...，N，表示N个像素，detailp表示所述高频细节图层的第p个像素的亮度，Sdetailp指所述缩放后高频细节图层中的第p个像素的亮度，Sp是期望缩放值，Smax是所述期望缩放值的最大值，Smin是所述期望缩放值的最小值。


8.如权利要求7所述的色调映射方法，其特征在于，所述期望缩放值的最大值Smax满足如下条件：
Vp＝Basep+Smax*detailp
max(Vp)≤Vmaxandmin(Vp)≥Vmin
其中，Basep表示所述低频基础图层的第p个像素的亮度，Vp指所述输出亮度图像中的第p个像素的亮度，Vmax表示所述输出亮度图像的最大亮度，Vmin表示所述输出亮度图像的最小亮度；
所述期望缩放值的最小值Smin满足如下条件：



DRSizeout＝DRoutupper-DRoutlower
DRSizein＝DRinupper-DRinlower
其中，DRinlower表示所述输入亮度图像的最低亮度值，DRinupper表示所述输入亮度图像的最高亮度值，DRoutlower表示所述输出亮度图像的最低亮度值，DRoutupper表示所述输出亮度图像的最高亮度值。


9.如权利要求1或2所述的色调映射方法，其特征在于，对所述输入亮度图像进行色调映射处理的步骤包括：计算色调映射表，包括计算任一亮度值luma经过色调映射后的映射亮度值lumamapped，所述映射亮度值lumamapped在环境光照变化后引起的人眼亮度感知相对位置接近或等于环境光照变化前所述亮度值luma引起的人眼亮度感知相对位置。


10.一种色调映射系统，其特征在于，包括：
彩色图像输入模块，适于接收输入彩色图像，所述输入彩色图像包括多个颜色...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁梓瑾，周正华，乐韵，
申请(专利权)人：上海立可芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31