生成高动态范围图像的方法和装置、存储介质及电子设备制造方法及图纸

本公开提供生成高动态范围图像的方法和装置、存储介质及电子设备。所述方法包括：获取目标场景的长曝可见光图像、长曝近红外图像、短曝可见光图像和短曝近红外图像，其中所述短曝近红外图像和所述长曝近红外图像均不过曝，所述短曝可见光图像中的亮区域不过曝；根据所述长曝近红外图像、所述短曝可见光图像和所述短曝近红外图像对所述长曝可见光图像的过曝区域进行亮度重建；根据所述短曝可见光图像对所述长曝可见光图像的过曝区域进行色度重建；以及根据所述长曝可见光图像及其亮度重建结果和色度重建结果生成高动态范围图像。基于所述方法生成的高动态范围图像中的明暗部分均能够清晰成像，且不会出现伪影。且不会出现伪影。且不会出现伪影。

【技术实现步骤摘要】
生成高动态范围图像的方法和装置、存储介质及电子设备


[0001]本公开涉及一种图像生成方法，特别是涉及生成高动态范围图像的方法及装置、存储介质及电子设备。

技术介绍

[0002]高动态范围HDR(Hight Dynamic Range)图像合成技术是一种利用计算机产生高质量逼真效果的场景图像融合技术，广泛应用于计算机游戏开发、医疗影像、遥感图像处理和计算机图形学等领域。所谓的动态范围指图像亮度值的最大值与最小值的比，动态范围越大表明图像显示的场景细节越多，视觉效果更逼真。传统图像多采用一个字节即8比特的空间来存放一个像素，所以普通图像的亮度级别只有256级，这在很多场合都不能满足对场景细节要求很高的需要。而高动态范围图像采用浮点数多字节来存储一个像素的亮度值，能够全面的表示出自然场景的高动态范围。

技术实现思路

[0003]本公开提供生成高动态范围图像的方法和装置、存储介质及电子设备，其能够生成清晰的高动态范围图像。
[0004]本公开的第一方面提供一种生成高动态范围图像的方法。该方法包括：获取目标场景的长曝可见光图像、长曝近红外图像、短曝可见光图像和短曝近红外图像，其中所述短曝近红外图像和所述长曝近红外图像均不过曝，所述短曝可见光图像中的亮区域不过曝，所述长曝可见光图像和所述长曝近红外图像的空间关系一致，所述短曝可见光图像和所述短曝近红外图像的空间关系一致；根据所述长曝近红外图像、所述短曝可见光图像和所述短曝近红外图像对所述长曝可见光图像的过曝区域进行亮度重建；根据所述短曝可见光图像对所述长曝可见光图像的过曝区域进行色度重建；以及根据所述长曝可见光图像及其亮度重建结果和色度重建结果生成高动态范围图像。
[0005]于所述第一方面的一实施例中，根据所述长曝近红外图像、所述短曝可见光图像和所述短曝近红外图像对所述长曝可见光图像的过曝区域进行亮度重建包括：获取所述短曝可见光图像的亮度与所述短曝近红外图像的近红外强度之间的映射关系作为第一映射关系；获取所述长曝近红外图像和所述短曝近红外图像之间的空间匹配关系；根据所述长曝近红外图像和所述短曝近红外图像之间的所述空间匹配关系获取所述长曝可见光图像和所述短曝可见光图像的图像块对应关系作为第二映射关系；根据所述第一映射关系和所述第二映射关系获取所述长曝可见光图像的亮度与所述长曝近红外图像的近红外强度之间的映射关系作为第三映射关系；以及根据所述第三映射关系以及所述长曝近红外图像的近红外强度重建所述长曝可见光图像的过曝区域的亮度。
[0006]于所述第一方面的一实施例中，重建所述长曝可见光图像的过曝区域的亮度包括：根据所述第三映射关系将所述长曝近红外图像中过曝对应区域的梯度映射为所述长曝可见光图像的过曝区域的梯度，其中所述过曝对应区域与所述长曝可见光图像的过曝区域
相对应；根据所述长曝可见光图像的过曝区域的梯度以及非过曝区域的梯度获取所述长曝可见光图像的梯度；以及根据所述长曝可见光图像的梯度重建所述长曝可见光图像的过曝区域的亮度。
[0007]于所述第一方面的一实施例中，获取所述短曝可见光图像的亮度与所述短曝近红外图像的近红外强度之间的映射关系作为第一映射关系包括：根据所述短曝可见光图像以及所述短曝近红外图像将短曝光场景分割为若干区域；以及根据各所述区域中可见光图像的亮度以及近红外强度获取所述第一映射关系。
[0008]于所述第一方面的一实施例中，对于一所述区域，该区域对应的所述第一映射关系如下式：V＝a
×
N+b，其中V表示该区域中像素点的可见光亮度，N表示该区域中像素点的近红外强度，a和b为映射参数，所述映射参数取决于该区域中像素点的可见光亮度和近红外强度。
[0009]于所述第一方面的一实施例中，对于一所述区域，该区域对应的所述第一映射关系如下式：V＝a
×
N，其中V表示该区域中像素点的可见光亮度，N表示该区域中像素点的近红外强度，a为映射参数，所述映射参数取决于该区域中像素点的可见光亮度和近红外强度。
[0010]于所述第一方面的一实施例中，将短曝光场景分割为若干区域包括：对所述短曝可见光图像的各通道进行分割以获取第一分割结果；对所述短曝近红外图像进行分割以获取第二分割结果；以及根据所述第一分割结果和所述第二分割结果获取所述短曝光场景的分割结果。
[0011]于所述第一方面的一实施例中，对所述短曝可见光图像的各通道进行分割包括：获取一通道的多等级灰度直方图；以及在所述多等级灰度直方图中获取该通道的灰度峰值，并以相邻灰度峰值之间的波谷作为分割边界对该通道的像素点进行分割。
[0012]于所述第一方面的一实施例中，根据所述短曝可见光图像对所述长曝可见光图像的过曝区域进行色度重建包括：在所述短曝可见光图像中，获取所述长曝可见光图像的过曝区域的对应图块；以及根据所述对应图块的色度对所述长曝可见光图像的过曝区域进行色度重建。
[0013]于所述第一方面的一实施例中，获取所述长曝可见光图像、所述长曝近红外图像、所述短曝可见光图像和所述短曝近红外图像包括：获取长曝原始图像文件和短曝原始图像文件，所述长曝原始图像文件和所述短曝原始图像文件由图像采集设备采用不同的曝光参数对目标场景采集得到；以及对所述长曝原始图像文件进行解马赛克处理以获取所述长曝可见光图像以及所述长曝近红外图像，对所述短曝原始图像文件进行解马赛克处理以获取所述短曝可见光图像以及所述短曝近红外图像。
[0014]于所述第一方面的一实施例中，所述生成高动态范围图像的方法还包括：调整所述图像采集设备的曝光参数，以使所述短曝可见光图像和所述长曝近红外图像均不过曝，并使所述短曝可见光图像的亮区域不过曝。
[0015]于所述第一方面的一实施例中，所述短曝近红外图像和所述长曝近红外图像均不过曝，使得所述短曝近红外图像和所述长曝近红外图像中的大部分区域的信息都能够被捕捉，并且使得对于所述长曝可见光图像中的过曝区域，在所述短曝近红外图像和所述长曝近红外图像中的对应区域中保留有近红外图像信息；所述短曝可见光图像中的亮区域不过
曝，使得所述亮区域的亮度信息和色度信息被保留。
[0016]本公开第二方面提供一种生成高动态范围图像的装置。该装置包括：图像获取模块，被配置为获取目标场景的长曝可见光图像、长曝近红外图像、短曝可见光图像和短曝近红外图像，其中所述短曝近红外图像和所述长曝近红外图像均不过曝，所述短曝可见光图像的亮区域不过曝，所述长曝可见光图像和所述长曝近红外图像的空间关系一致，所述短曝可见光图像和所述短曝近红外图像的空间关系一致；亮度重建模块，被配置为根据所述长曝近红外图像、所述短曝可见光图像和所述短曝近红外图像对所述长曝可见光图像的过曝区域进行亮度重建；色度重建模块，被配置为根据所述短曝可见光图像对所述长曝可见光图像的过曝区域进行色度重建；以及图像重建模块，被配置为根据所述长曝可见光图像及其亮度重建结果和色度重建结果生成高动态范围图像。
[0017]本公开的第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生成高动态范围图像的方法，其特征在于，包括：获取目标场景的长曝可见光图像、长曝近红外图像、短曝可见光图像和短曝近红外图像，其中所述短曝近红外图像和所述长曝近红外图像均不过曝，所述短曝可见光图像中的亮区域不过曝，所述长曝可见光图像和所述长曝近红外图像的空间关系一致，所述短曝可见光图像和所述短曝近红外图像的空间关系一致；根据所述长曝近红外图像、所述短曝可见光图像和所述短曝近红外图像对所述长曝可见光图像的过曝区域进行亮度重建；根据所述短曝可见光图像对所述长曝可见光图像的过曝区域进行色度重建；以及根据所述长曝可见光图像及其亮度重建结果和色度重建结果生成高动态范围图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述长曝近红外图像、所述短曝可见光图像和所述短曝近红外图像对所述长曝可见光图像的过曝区域进行亮度重建包括：获取所述短曝可见光图像的亮度与所述短曝近红外图像的近红外强度之间的映射关系作为第一映射关系；获取所述长曝近红外图像和所述短曝近红外图像之间的空间匹配关系；根据所述长曝近红外图像和所述短曝近红外图像之间的所述空间匹配关系获取所述长曝可见光图像和所述短曝可见光图像的图像块对应关系作为第二映射关系；根据所述第一映射关系和所述第二映射关系获取所述长曝可见光图像的亮度与所述长曝近红外图像的近红外强度之间的映射关系作为第三映射关系；以及根据所述第三映射关系以及所述长曝近红外图像的近红外强度重建所述长曝可见光图像的过曝区域的亮度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，重建所述长曝可见光图像的过曝区域的亮度包括：根据所述第三映射关系将所述长曝近红外图像中过曝对应区域的梯度映射为所述长曝可见光图像的过曝区域的梯度，其中所述过曝对应区域与所述长曝可见光图像的过曝区域相对应；根据所述长曝可见光图像的过曝区域的梯度以及非过曝区域的梯度获取所述长曝可见光图像的梯度；以及根据所述长曝可见光图像的梯度重建所述长曝可见光图像的过曝区域的亮度。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述短曝可见光图像的亮度与所述短曝近红外图像的近红外强度之间的映射关系作为第一映射关系包括：根据所述短曝可见光图像以及所述短曝近红外图像将短曝光场景分割为若干区域；以及根据各所述区域中可见光图像的亮度以及近红外强度获取所述第一映射关系。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对于一所述区域，该区域对应的所述第一映射关系如下式：V＝a
×
N+b，其中V表示该区域中像素点的可见光亮度，N表示该区域中像素点的近红外强度，a和b为映射参数，所述映射参数取决于该区域中像素点的可见光亮度和近红外强度。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对于一所述区域，该区域对应的所述第一映射关系如下式：V＝a
×
N，其中V表示该区域中像素点的可见光亮度，N表示该区域中像素
点的近红外强度，a为映射参数，所述映射参数取决于该区域中像素点的可见光亮度和近红外强度。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将短曝光场景分割为若干区域包括：对所述短曝可...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈雁欣，罗宁，宋慧敏，
申请(专利权)人：瑞芯微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：