用于高动态范围成像应用的使用色调增益函数的色调管理制造技术

公开了用于高动态范围成像应用的使用色调增益函数的色调管理。一种用于对图像数据执行有效色调管理的装置、系统和技术。在实施例中，生成与输入图像的一组色调范围相对应的一组对比度增益曲线。随后可通过至少将对应的对比度增益曲线应用于输入图像的色调范围来生成输出图像。成输出图像。成输出图像。

【技术实现步骤摘要】
用于高动态范围成像应用的使用色调增益函数的色调管理

技术介绍

[0001]高动态范围成像(HDRI)包括生成高动态范围(HDR)的图像数据的技术。也就是说，HDRI提供最大可能像素值(例如，最大可能亮度值)与最小可能像素值(例如，最小可能亮度值)的增加比率。较小亮度值的像素呈现为编码图像的较暗(例如，较黑)区域，而较大亮度值的像素呈现为图像的较亮(例如，较白)区域。由于最大亮度值与最小亮度值的增强比率，并且当在具有足够渲染增加的动态范围(DR)的能力的设备上显示时，HDR图像可以提供更多细节和对比度，并且因此对于人类观看者而言可以看起来更真实和自然。此外，这些HDR图像的增加的对比度和细节可改善各个图像处理任务(诸如识别图像中的实体或对象)的结果。例如，当适当地渲染时，以HDR图像数据编码的场景的图像可能具有更高的细节和对比度，从而使得能够通过图像处理软件在场景中进行更准确的对象检测。
[0002]用于色调映射HDR图像数据的常规方法可能由于不适当的色调和对比度处理而导致图像的饱和和/或裁剪，这可能导致数据丢失和/或检测失败。而且，在控制HDR图像和/或由色调映射的HDR图像数据编码的图像的亮度时，各种图像处理技术可降低与HDRI相关联的许多视觉益处，例如，使HDR图像和/或色调映射的HDR图像显示为看起来“洗掉”、不那么现实、或者不那么详细。
附图说明
[0003]将参考附图描述各个技术，在附图中：
[0004]图1示出了根据至少一个实施例的用于向输入图像的离散色调区域应用单独的色调增益函数的示例方法；/>[0005]图2示出了根据至少一个实施例的用于向输入图像的离散色调区域应用单独的色调增益函数的示例方法；
[0006]图3示出了根据至少一个实施例的至少部分地基于输入图像生成的示例直方图；
[0007]图4示出了根据至少一个实施例的用于使用不同尺度计算对比度值的示例方法；
[0008]图5示出了根据至少一个实施例的示例对比度图像；
[0009]图6示出了根据至少一个实施例的用于确定输入图像的离散色调区域的对比度增益曲线的示例方法；
[0010]图7示出了根据至少一个实施例的针对输入图像的离散色调区域的示例对比度增益曲线；
[0011]图8示出了根据至少一个实施例的用于对比度映射的示例方法；
[0012]图9示出了根据至少一个实施例的示例全局色调映射曲线；
[0013]图10示出了根据至少一个实施例的用于生成输出图像的示例方法；
[0014]图11示出了根据至少一个实施例的示例数据中心；
[0015]图12示出了根据至少一个实施例的处理系统；
[0016]图13示出了根据至少一个实施例的计算机系统；
[0017]图14示出了根据至少一个实施例的系统；
[0018]图15示出了根据至少一个实施例的示例集成电路；
[0019]图16示出了根据至少一个实施例的计算系统；
[0020]图17示出了根据至少一个实施例的APU；
[0021]图18示出了根据至少一个实施例的CPU；
[0022]图19示出了根据至少一个实施例的示例加速器集成切片；
[0023]图20A
‑
20B示出了根据至少一个实施例的示例图形处理器；
[0024]图21A示出了根据至少一个实施例的图形核心；
[0025]图21B示出了根据至少一个实施例的GPGPU；
[0026]图22A示出了根据至少一个实施例的并行处理器；
[0027]图22B示出了根据至少一个实施例的处理集群；
[0028]图22C示出了根据至少一个实施例的图形多处理器；
[0029]图23示出了根据至少一个实施例的图形处理器；
[0030]图24示出了根据至少一个实施例的处理器；
[0031]图25示出了根据至少一个实施例的处理器；
[0032]图26示出了根据至少一个实施例的图形处理器核心；
[0033]图27示出了根据至少一个实施例的PPU；
[0034]图28示出了根据至少一个实施例的GPC；
[0035]图29示出了根据至少一个实施例的流式多处理器；
[0036]图30示出了根据至少一个实施例的编程平台的软件栈；
[0037]图31示出了根据至少一个实施例的图30的软件栈的CUDA实现；
[0038]图32示出了根据至少一个实施例的图30的软件栈的ROCm实现；
[0039]图33示出了根据至少一个实施例的图30的软件栈的OpenCL实现；
[0040]图34示出了根据至少一个实施例的由编程平台支持的软件；
[0041]图35示出了根据至少一个实施例的在图30
‑
33的编程平台上执行的编译代码；
[0042]图36示出了根据至少一个实施例的在图30
‑
33的编程平台上执行的更详细的编译代码；
[0043]图37示出了根据至少一个实施例的在编译源代码之前转换源代码；
[0044]图38A示出了根据至少一个实施例的被配置为使用不同类型的处理单元来编译和执行CUDA源代码的系统；
[0045]图38B示出了根据至少一个实施例的被配置为使用CPU和启用CUDA的GPU来编译和执行图38A的CUDA源代码的系统；
[0046]图38C示出了根据至少一个实施例的被配置为使用CPU和未启用CUDA的GPU来编译和执行图38A的CUDA源代码的系统；
[0047]图39示出了根据至少一个实施例的由图38C的CUDA到HIP转换工具转换的示例内核；
[0048]图40更详细地示出了根据至少一个实施例的图38C的未启用CUDA的GPU；
[0049]图41示出了根据至少一个实施例的示例CUDA网格的线程如何被映射到图40的不同计算单元；以及
[0050]图42示出了根据至少一个实施例的如何将现有CUDA代码迁移至数据并行C++代
码。
具体实施方式
[0051]本公开的实施例涉及具有多个色调增益函数的有效色调管理。公开了确定HDR图像数据内的一组区域的系统和方法，其中，将单独的色调增益函数应用于该一组区域中的特定区域。
[0052]与常规系统(如以上所描述的那些)相比，将单独的色调增益函数应用于HDR图像数据的离散色调区域最小化了色调和对比度增强的负面影响，如饱和、裁剪和/或缺乏对比度。在各个实施例中，针对表示HDR图像数据内的色调范围的多个色调键确定最佳色调增益函数。在一个示例中，这些色调范围包括阴影、中间色调和高亮范围。这些色调范围可以表示图像内的局部区域，并且可以将特定色调增益函数应用于这些局部区域。
[0053]在各个实施例中，HDR图像处理管线包括统计分析器、对比度计算器、对比度增益曲线生成器、对比度映射和全局色调映射。如下文更详细描述的，可并行地、串行或其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，包括：确定第一组值，所述第一组值表示与输入图像相对应的一个或更多个色调范围；至少部分地基于所述输入图像与至少通过应用平滑因子生成的第二图像之间的差异来生成对比度图像；至少部分地基于所述第一组值和第二组值来生成与所述一个或更多个色调范围相对应的一组对比度增益曲线；以及通过至少将对比度增益图应用于所述对比度图像来生成输出图像，其中通过至少将所述一组对比度增益曲线中的第一对比度增益曲线应用于所述输入图像的第一尺度空间表示来确定用于所述输入图像的一组像素的所述对比度增益图。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二图像还包括所述输入图像的尺度空间表示。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述平滑因子是被应用于所述输入图像的高斯内核。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括：将全局色调图应用于所述输入图像以生成经修改的输入图像。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述一个或更多个范围包括被表示为直方图的一组范围。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述方法还包括：至少部分地基于所述经修改的输入图像来生成所述直方图。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括：将全局色调图应用于所述输入图像或所述输出图像中的至少一个。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二组值包括表示一个或更多个高斯曲线的一组西格玛值。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或更多个色调范围还包括阴影范围、高亮范围或中间色调范围中的至少一个。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一组值还包括所述一个或更多个色调范围的一组平均值。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述阴影范围还包括所述输入图像的低于第一阈值的第一组像素。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述一组平均值中的第一平均值还包括所述第一组像素的平均值。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述高亮范围还包括所述输入图像的高于第二阈值的第二组像素。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述中间色调范围还包括所述输入图像的高于所述第一阈值且低于所述第二阈值的第三组像素。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一阈值表示所述输入图像的像素的百分比。16.根据权利要求1所述的方法，其中所述一组对比度增益曲线中的对比度增益曲线是产生对应增益的输入色调值的函数。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或更多个色调范围还包括至少部分地基于由阈值像素值分类的像素组定义的色调范围，其中，所述阈值像素值是至少部分地基于所述像素组的像素百分比来确定的。18.一种系统，包括：一个或更多个处理器；以及存储器，其存储指令，作为由所述一个或更多个处理器执行所述指令的结果，使所述系统：获得表示输入图像的图像数据；至少部分地基于所述图像数据确定一个或更多个色调范围和第一组值，其中所述第一组值中的第一值对应于所述一个或更多个色调范围中的第一色调范围；至少部分地基于所述输入图像的一组尺度空间表示和所述输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄盛炫，E，
申请(专利权)人：辉达公司，
类型：发明
国别省市：