图像融合方法及其装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种图像融合方法，包括步骤：提供原始图像，获取原始图像的直方图；提取直方图的特征以获取直方图计算参数，依据直方图计算参数调整并确定融合权重计算公式；获取原始图像中的亮度信息，依据亮度信息和原始图像获取下采样图像，依据下采样图像的像素亮度和融合权重计算公式获取下采样融合权重；依据下采样融合权重获取上采样融合权重；依据上采样融合权重和原始图像获得融合图像。本发明专利技术将图像整体与局部相结合，达到了保持图像高光及暗处细节、减小噪音、图像过渡自然的效果，提升了融合图像的质量。本发明专利技术还提供了用于实现所述图像融合方法的装置、设备和存储介质。设备和存储介质。设备和存储介质。

【技术实现步骤摘要】
图像融合方法及其装置、设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及图像处理领域，尤其涉及图像融合方法及其装置、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]HDR图像是指高动态范围(High
‑
Dynamic Range)图像。目前，HDR图像的融合通常会设计一个固定的融合融合权重计算公式，将图像信息逐点带入融合融合权重计算公式计算算得到融合权重。由于图像中同样的信息如亮度信息在不同场景的表现差异及噪声影响，计算的融合权重与理想值或有一定偏差；逐点所求权重的变化趋势较大，过度区间的亮度梯度可能偏大，具有过渡不自然的现象。在实际应用中，在HDR图像融合过程中引入计算可能导致高光或暗处细节丢失和过渡不自然的问题，极大的影响图像的质量。
[0003]公开号为CN111462031 A的中国专利公开了多帧HDR图像处理方法、装置、存储介质及电子设备，通过获取至少两张曝光程度不同的原始图像，对获取的原始图像分别进行预处理，得到权重融合图像，再将权重融合图像进行融合得到最终融合图像。通过分析多帧图像的细节度得出融合权重，从而将多帧图像进行融合。但是该专利技术并未解决在HDR图像融合过程中引入计算可能导致高光或暗处细节丢失、过渡不自然的问题。
[0004]因此，有必要提供一种图像融合方法及其装置、设备和存储介质以解决上述的现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种图像融合方法及其装置、设备和存储介质，以解决在HDR图像融合过程中引入计算可能导致高光或暗处细节丢失和过渡不自然的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的所述图像融合方法，包括步骤：
[0007]提供原始图像，获取所述原始图像的直方图；
[0008]提取所述直方图的特征以获取直方图计算参数，依据所述直方图计算参数调整并确定融合权重计算公式；
[0009]获取所述原始图像中的亮度信息，依据所述亮度信息和所述原始图像获取下采样图像，依据所述下采样图像的像素亮度和所述融合权重计算公式获取下采样融合权重；
[0010]依据所述下采样融合权重获取上采样融合权重，使得所述上采样融合权重对应的图像的分辨率与所述原始图像的分辨率一致；
[0011]依据所述上采样融合权重和所述原始图像获得融合图像。
[0012]本专利技术所述图像融合方法的有益效果在于：
[0013]通过获取原始图像的直方图和所述直方图计算参数，在不同场景下进行图像融合时，通过所述直方图计算参数调整并确定融合权重计算公式，充分利用了直方图的统计信息，使得所述融合权重计算公式具有更高的自适应性，从而提高了本专利技术的所述图像融合方法的适用性，有效防止了在不同场景或相同亮度值的相对表现不同导致的融合权重计算不理想的问题，从而改善了由之引发的高光过曝、暗处信息丢失、噪声异常的问题；依据所
述下采样图像计算的下采样权重上采样回原分辨率的上采样融合权重，体现了图像的整体信息，并通过上采样融合权重和原始图像获取融合图像，从而获取了图像的局部和整体信息，将图像的局部信息和整体信息结合，达到了保持图像高光及暗处细节、减小噪音、图像过渡自然的效果，提升了融合图像的质量；解决了在HDR图像融合过程中引入计算可能导致高光或暗处细节丢失和过渡不自然的问题。
[0014]可选地，获取所述原始图像的直方图的步骤包括：
[0015]在若干不同的场景中，分别获取每一个所述场景中在不同的曝光时间内的原始图像，并获取所述原始图像的直方图。其有益效果在于，获取不同场景下不同曝光时间内的原始图像的直方图，从而使得图像融合方法适用于多种不同的场景，提高了本专利技术的图像融合方法的适用性。
[0016]可选地，所述直方图计算参数包括所述直方图的中值、积分和均值。
[0017]可选地，所述融合权重计算公式包括权重计算曲线，依据所述直方图计算参数调整并确定融合权重计算公式的步骤包括：
[0018]预设权重曲线，所述权重曲线在第一定义区间上的第一斜率小于等于0且单调递减，所述权重曲线在第二定义区间上的第二斜率小于等于0且单调递增，所述第一定义区间的右端点与所述第二定义区间的左端点连接；
[0019]记录所述第一斜率从0转变为非0的点为第一拐点，记录所述第二斜率从非0转变为0的点为第二拐点；
[0020]依据所述直方图计算参数调整所述权重曲线的形状、所述第一斜率、所述第二斜率、所述第一拐点的坐标和所述第二拐点的坐标中的至少一个，以获取所述权重计算曲线。其有益效果在于，通过所述直方图计算参数调整所述权重曲线的形状、所述第一斜率、所述第二斜率、所述第一拐点的坐标和所述第二拐点的坐标中的至少一个，以获取所述权重计算曲线，从而使得所述权重计算曲线适用于所述直方图对应的原始图像的权重计算。
[0021]可选地，所述下采样融合权重包括第一曝光图像权重和第二曝光图像权重，依据所述下采样图像的像素亮度和所述融合权重计算公式获取下采样融合权重的步骤包括：
[0022]遍历下采样图像的所有像素点以获取像素点的亮度，并将所述像素点的亮度输入所述权重计算曲线以得到第一权重结果，对所述第一权重结果进行归一化处理得到所述第一曝光图像权重和所述第二曝光图像权重，所述第一曝光图像权重与所述第二曝光图像权重的和为1；
[0023]所述第一曝光图像权重对应第一曝光图像，所述第二曝光图像权重对应第二曝光图像，所述第一曝光图像的曝光时间大于所述第二曝光图像的曝光时间。
[0024]可选地，所述融合权重计算公式包括一维权重计算高斯函数，依据所述直方图计算参数调整并确定融合权重的计算公式的步骤包括：
[0025]预设一维高斯函数，依据所述直方图计算参数调整所述一维高斯函数，以获取所述一维权重计算高斯函数。其有益效果在于，通过预设一维高斯函数，并通过所述直方图计算参数调整所述一维高斯函数，获得的所述一维权重计算高斯函数能更好地适用于所述直方图对应的原始图像的权重计算。
[0026]可选地，依据所述下采样图像的像素亮度和所述融合权重计算公式获取下采样融合权重的步骤包括：
[0027]将所述下采样图像中的每个像素的亮度输入所述一维权重计算高斯函数以得到第二权重结果，对所述第二权重结果进行归一化处理以获取所述下采样融合权重，所述下采样融合权重包括N个权重，所述N为正整数。
[0028]可选地，依据所述亮度信息和所述原始图像获取下采样图像的步骤包括：
[0029]将所述原始图像分割为m
×
n个块，所述m和所述n均为正整数，计算每个块中所有像素点的亮度平均值，将每个块中所有像素点的亮度替换为所述块对应的所述亮度平均值，得到分辨率为m
×
n的所述下采样图像。
[0030]可选地，依据所述下采样融合权重获取上采样融合权重包括步骤：
[0031]通过双线性插值法对所述下采样融合权重进行上采样处理以获取所述上采样融合权重。
[0032]可选地，依据所述下采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像融合方法，其特征在于，包括步骤：提供原始图像，获取所述原始图像的直方图；提取所述直方图的特征以获取直方图计算参数，依据所述直方图计算参数调整并确定融合权重计算公式；获取所述原始图像中的亮度信息，依据所述亮度信息和所述原始图像获取下采样图像，依据所述下采样图像的像素亮度和所述融合权重计算公式获取下采样融合权重；依据所述下采样融合权重获取上采样融合权重，使得所述上采样融合权重对应的图像的分辨率与所述原始图像的分辨率一致；依据所述上采样融合权重和所述原始图像获得融合图像。2.如权利要求1所述的图像融合方法，其特征在于，获取所述原始图像的直方图的步骤包括：在若干不同的场景中，分别获取每一个所述场景中在不同的曝光时间内的原始图像，并获取所述原始图像的直方图。3.如权利要求1所述的图像融合方法，其特征在于，所述直方图计算参数包括所述直方图的中值、积分和均值。4.如权利要求1所述的图像融合方法，其特征在于，所述融合权重计算公式包括权重计算曲线，依据所述直方图计算参数调整并确定融合权重计算公式的步骤包括：预设权重曲线，所述权重曲线在第一定义区间上的第一斜率小于等于0且单调递减，所述权重曲线在第二定义区间上的第二斜率小于等于0且单调递增，所述第一定义区间的右端点与所述第二定义区间的左端点连接；记录所述第一斜率从0转变为非0的点为第一拐点，记录所述第二斜率从非0转变为0的点为第二拐点；依据所述直方图计算参数调整所述权重曲线的形状、所述第一斜率、所述第二斜率、所述第一拐点的坐标和所述第二拐点的坐标中的至少一个，以获取所述权重计算曲线。5.如权利要求4所述的图像融合方法，其特征在于，所述下采样融合权重包括第一曝光图像权重和第二曝光图像权重，依据所述下采样图像的像素亮度和所述融合权重计算公式获取下采样融合权重的步骤包括：遍历下采样图像的所有像素点以获取像素点的亮度，并将所述像素点的亮度输入所述权重计算曲线以得到第一权重结果，对所述第一权重结果进行归一化处理得到所述第一曝光图像权重和所述第二曝光图像权重，所述第一曝光图像权重与所述第二曝光图像权重的和为1；所述第一曝光图像权重对应第一曝光图像，所述第二曝光图像权重对应第二曝光图像，所述第一曝光图像的曝光时间大于所述第二曝光图像的曝光时间。6.如权利要求1所述的图像融合方法，其特征在于，所述融合权重计算公式包括一维权重计算高斯函数，依据所述直方图计算参数调整并确定融合权重的计...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳坤，宋博，王勇，温建新，
申请(专利权)人：成都微光集电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：