一种多曝光图像的对齐融合方法及设备技术

本发明专利技术提出了一种多曝光图像的对齐融合方法及设备，首先获取各个多曝光图像的位图，根据相邻图像之间的位图得到进行对齐操作所需要的矫正数据后，根据所述矫正数据将各个多曝光图像两两对齐，得到对齐处理后的多张第二图像；其次，计算对齐后的各个第二图像进行融合，得到融合后的融合图像。本发明专利技术所述方法属于全局对齐方法，具有速度快准确率高的优势。该方法能够有效地避免伪影，能够在低光照条件下快速地对齐和融合不同曝光的图像，从而融合成一张成像质量较佳的图像。成一张成像质量较佳的图像。成一张成像质量较佳的图像。

【技术实现步骤摘要】
一种多曝光图像的对齐融合方法及设备


[0001]本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种多曝光图像的对齐融合方法及设备。

技术介绍

[0002]在现有技术中融合多曝光图像需要涉及到对齐和融合两个步骤，由于不同曝光图像是在不同时刻下拍摄的，期间都会存在拍摄者的抖动以及拍摄物体的运动，需要将这些图片进行重新对齐后再进行融合操作，而融合多曝光图像又需要考虑到拍摄物体的运动，否者将会产生伪影现象。而在低光照条件下，受到了传感器读出噪声、随信号变化的散粒噪声以及元器件本身的暗电流噪声等影响，将多曝光图像进行对齐融合比较困难，融合后的图像质量无法满足需求。
[0003]因此，现有技术有待于进一步的改进。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术的不足，本专利技术目的在于提供一种多曝光图像的对齐融合方法及设备，能够实现在低光照条件下快速的对齐和融合不同曝光的图像，克服现有技术中低光照条件下对齐融合后的图像成像质量差的缺陷。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]第一方面，本实施例提供了一种多曝光图像融合方法，其中，包括：
[0007]根据每张第一图像对应的位图计算出各个相邻所述第一图像之间的矫正数据；其中，所述第一图像为待对齐融合的多曝光图像；
[0008]根据矫正数据对多张所述第一图像进行对齐处理，得到对齐处理后的多张第二图像；
[0009]将对齐处理后的多张所述第二图像融合，得到融合后的融合图像。
[0010]可选地，所述根据每张第一图像对应的位图计算出各个相邻所述第一图像之间的矫正数据的步骤包括：
[0011]计算出每张第一图像的像素中值，并根据每张第一图像的像素中值对各个第一图像进行图像二值化处理，得到每张所述第一图像对应的第一二值化图像；其中，所述第一二值化图像为所述第一图像对应的位图；
[0012]根据相邻两张所述第一图像对应的第一二值化图像计算出相邻所述第一图像之间的矫正数据。
[0013]可选地，所述计算出每张第一图像的像素中值，并根据每张第一图像的像素中值对各个第一图像进行图像二值化处理，得到每张所述第一图像对应的第一二值化图像的步骤包括：
[0014]对每张第一图像进行灰度图变换，利用均值法对每张所述第一图像的灰度图进行下采样，得到每张第一图像对应的预处理图；
[0015]获取每张预处理图的像素中值，根据所述像素中值构建得到每张所述第一图像对应的第一二值化图像。
[0016]可选地，所述根据相邻两张所述第一图像对应的位图计算出相邻所述第一图像之间的矫正数据的步骤包括：
[0017]将相邻两张所述第一图像中的任意一张作为参考图像，将另一张作为待对齐图像，在整个预设旋转角度范围内，每隔预设偏移量对所述待对齐图像进行旋转变换；
[0018]计算出每次旋转变换后所述参考图像和待对齐图像之间的错误差值；
[0019]根据计算出的各个所述错误差值确定相邻两张所述第一图像对齐所需的矫正数据。
[0020]可选地，所述在预设旋转角度范围内，每隔预设偏移量对所述待对齐图像进行旋转变换的步骤包括：
[0021]在预设旋转角度范围内，每隔预设偏移量对所述待对齐图像进行旋转变换；
[0022]分别获取每次旋转变换后所述参考图像和待对齐图像的第一二值化图像对应的高斯金字塔图像；
[0023]按照预设选取的金字塔图像个数，在预设X轴偏移量范围和预设Y轴偏移量范围内，从第一层到最后一层依次对所述待对齐图像对应的高斯金字塔图像中各个图层进行X轴偏移量
△
X1和Y轴偏移量
△
Y1的组合旋转变换，其中第一层为分辨率最小的图层，最后一层为分辨率最大的图层。
[0024]可选地，所述计算出每次旋转变换后所述参考图像和待对齐图像之间的错误差值的步骤包括：
[0025]对每次组合旋转变换后，进行对应图层中像素值的异或操作，得到每次组合旋转变换后，各个图层的异或图，其中，所述对应图层为：所述待对齐图像的第一二值化图像对应的高斯金字塔图像中含有的各个图层和所述参考图像的第一二值化图像对应的高斯金字塔图像中含有的各个图层；
[0026]统计各个异或图中数字不为零的个数，并以统计得到的各个数值作为每次旋转变换后所述参考图像和待对齐图像之间的错误差值。
[0027]可选地，所述根据计算出的各个所述错误差值确定相邻两张所述第一图像对齐所需的矫正数据的步骤包括：
[0028]获取在预设旋转角度范围内第一层图层错误差值的目标数值对应的X轴偏移量
△
X1和Y轴偏移量
△
Y1；
[0029]分别以
△
X1和
△
Y1的预设倍数为第二层图层的X轴偏移量
△
X2和Y轴偏移量
△
Y2，在预设旋转角度范围内，对第二层图层做旋转变换，计算所述第二层图层错误差值的目标数值对应的X轴偏移量
△
X2和Y轴偏移量
△
Y2；
[0030]依次以前一层金字塔的错误差值的目标数值对应的X轴偏移量
△
Xn和Y轴偏移量
△
Yn的预设倍数，为后一层图层的X轴偏移量和Y轴偏移量，在预设旋转角度范围内，对后一层图层做旋转变换，直至最后一层图层；
[0031]计算最后一层图层的错误差值的目标数值对应的X轴偏移量
△
Xk和Y轴偏移量
△
Yk，并以所述X轴偏移量
△
Xk、Y轴偏移量
△
Yk和最后一层的错误差值的目标数值对应的旋转角度作为参数图像与待对齐图像之间的矫正数据。
[0032]可选地，所述将对齐处理后的多张所述第二图像融合，得到融合后的融合图像的步骤包括：
[0033]计算多张所述第二图像对应的融合权重图，根据所述融合权重图得到多张所述第二图像对齐融合后的融合图像。
[0034]可选地，所述计算多张所述第二图像对应的融合权重图的步骤包括：
[0035]根据各个第二图像的颜色特征计算得到各个第二图像对应的初步融合权重图；其中，所述颜色特征包括：图像的对比度、曝光度和饱和度；
[0036]计算出每张初步融合权重图的像素中值，并根据各自的像素中值得到每张所述初步融合权重图对应的第二二值化图像；
[0037]根据各个第二图像的第二二值化图像得到各个初步融合权重图对应的运动区域；
[0038]计算各个初步融合权重图的运动区域总和，并根据运动区域总和所占的权重，对初步融合权重图进行修正，并对修正后的初步融合权重图做归一化处理，得到最终的融合权重图。
[0039]可选地，所述根据各个第二图像的颜色特征计算得到各个第二图像对应的初步融合权重图的步骤包括：
[0040]将各个第二图像进行归一化处理，得到归一化图像；
[0041]分别计算出各个归一化图像的对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多曝光图像的对齐融合方法，其特征在于，包括：根据每张第一图像对应的位图计算出各个相邻所述第一图像之间的矫正数据；其中，所述第一图像为待对齐融合的多曝光图像；根据矫正数据对多张所述第一图像进行对齐处理，得到对齐处理后的多张第二图像；将对齐处理后的多张所述第二图像融合，得到融合后的融合图像。2.根据权利要求1所述的多曝光图像的对齐融合方法，其特征在于，所述根据每张第一图像对应的位图计算出各个相邻所述第一图像之间的矫正数据的步骤包括：计算出每张第一图像的像素中值，并根据每张第一图像的像素中值对各个第一图像进行图像二值化处理，得到每张所述第一图像对应的第一二值化图像；其中，所述第一二值化图像为所述第一图像对应的位图；根据相邻两张所述第一图像对应的第一二值化图像计算出相邻所述第一图像之间的矫正数据。3.根据权利要求2所述的多曝光图像的对齐融合方法，其特征在于，所述计算出每张第一图像的像素中值，并根据每张第一图像的像素中值对各个第一图像进行图像二值化处理，得到每张所述第一图像对应的第一二值化图像的步骤包括：对每张第一图像进行灰度图变换，利用均值法对每张所述第一图像的灰度图进行下采样，得到每张第一图像对应的预处理图；获取每张预处理图的像素中值，根据所述像素中值构建得到每张所述第一图像对应的第一二值化图像。4.根据权利要求2所述的多曝光图像的对齐融合方法，其特征在于，所述根据相邻两张所述第一图像对应的位图计算出相邻所述第一图像之间的矫正数据的步骤包括：将相邻两张所述第一图像中的任意一张作为参考图像，将另一张作为待对齐图像，在预设旋转角度范围内，每隔预设偏移量对所述待对齐图像进行旋转变换；计算出每次旋转变换后所述参考图像和待对齐图像之间的错误差值；根据计算出的各个所述错误差值确定相邻两张所述第一图像对齐所需的矫正数据。5.根据权利要求4所述的多曝光图像的对齐融合方法，其特征在于，所述在预设旋转角度范围内，每隔预设偏移量对所述待对齐图像进行旋转变换的步骤包括：分别获取每次旋转变换后所述参考图像和待对齐图像的第一二值化图像对应的高斯金字塔图像；按照预设选取的金字塔图像个数，在预设X轴偏移量范围和预设Y轴偏移量范围内，从第一层到最后一层依次对所述待对齐图像的高斯金字塔图像中各个图层进行X轴偏移量
△
X1和Y轴偏移量
△
Y1的组合旋转变换,其中第一层为分辨率最小的图层，最后一层为分辨率最大的图层。6.根据权利要求5所述的多曝光图像的对齐融合方法，其特征在于，所述计算出每次旋转变换后所述参考图像和待对齐图像之间的错误差值的步骤包括：对每次组合旋转变换后，进行对应图层中像素值的异或操作，得到每次组合旋转变换后，各个图层的异或图，其中，所述对应图层为：所述待对齐图像的第一二值化图像对应的高斯金字塔图像中含有的各个图层和所述参考图像的第一二值化图像对应的高斯金字塔图像中含有的各个图层；
统计各个异或图中数字不为零的个数，并以统计得到的各个数值作为每次旋转变换后所述参考图像和待对齐图像之间的错误差值。7.根据权利要求6所述的多曝光图像的对齐融合方法，其特征在于，所述根据计算出的各个所述错误差值确定相邻两张所述第一图像对齐所需的矫正数据的步骤包括：获取在预设旋转角度范围内第一层图层错误差值的目标数值对应的X轴偏移量
△
X1和Y轴偏移量
△
Y1；分别以
△
X1和
△
Y1的预设倍数为第二层图层的X轴偏移量和Y轴偏移量，在预设旋转角度范围内，对第二层图层做组合旋转变换，计...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑加章，
申请(专利权)人：武汉TCL集团工业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：