一种基于亮度直方图均衡化的色阶映射方法技术

一种基于亮度直方图均衡化的色阶映射方法，它属于图像处理技术领域。本发明专利技术解决了采用现有的色阶映射技术所获得的低动态范围图像的质量差的问题。本发明专利技术方法首先对原始HDR图像进行亮度直方图均衡化，再基于亮度直方图均衡化结果对原始HDR图像进行非线性亮度变换，并对非线性亮度变换的结果进行处理以增强LDR图像的局部细节特性。利用本发明专利技术方法所获得的LDR图像的细节更加饱满，整体亮度能够逼真地反映出HDR图像的整体明暗度，不会造成局部细节丢失，而且重建图像不易受到光晕以及整体亮度分布不均匀的影响，有效提升了LDR图像的质量。本发明专利技术方法可以应用于图像处理技术领域。域。域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于亮度直方图均衡化的色阶映射方法


[0001]本专利技术属于图像处理
，具体涉及一种基于亮度直方图均衡化的色阶映射方法。

技术介绍

[0002]同一场景下最大亮度与最小亮度的比值被称为动态范围。在真实生活中环境光亮度的差异较大，例如自然环境中阳光的亮度可达到108cd/m2，星光的亮度可以低至10
‑6cd/m2。因此，自然环境的动态范围非常大。相比之下绝大多数数字显示设备可显示的动态范围仅为103:1，这种有限的动态范围会引起显示图像的清晰度下降以及整体观感较差等问题，进而导致常规数字显示设备无法还原真实场景中丰富的视觉信息。由于普通显示设备上无法实现高动态范围(high dynamic range,HDR)图像的显示，因此需要使用色阶映射技术来压缩HDR图像的动态范围，使HDR图像转变为低动态范围(low dynamic range,LDR)图像。在将HDR图像转换为LDR图像的同时，还需要保留图像的亮度、对比度、细节等视觉信息。
[0003]目前色阶映射算法主要分为全局映射和局部映射两大类。第一类全局色阶映射使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于亮度直方图均衡化的色阶映射方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：步骤一、对原始HDR图像进行亮度直方图均衡化，得到亮度直方图均衡化结果；步骤二、基于步骤一的亮度直方图均衡化结果对原始HDR图像进行非线性亮度变换，得到非线性亮度变换后的图像；步骤三、对非线性亮度变换后的图像进行处理，生成LDR图像。2.根据权利要求1所述的一种基于亮度直方图均衡化的色阶映射方法，其特征在于，所述步骤一的具体过程为：定义函数u的表达式为：其中，z为函数u的自变量；亮度直方图均衡化的表达式为：其中，L
w
(x,y)表示原始HDR图像中位于平面坐标(x,y)处像素的亮度，S(x,y)表示亮度直方图均衡化结果中位于平面坐标(x,y)处像素的亮度，L
w
(i,j)表示原始HDR图像中位于平面坐标(i,j)处像素的亮度，i＝1,2,
…
,W，j＝1,2,
…
,H，W表示图像的宽度，H表示图像的高度。3.根据权利要求2所述的一种基于亮度直方图均衡化的色阶映射方法，其特征在于，所述步骤二的具体过程为：其中，L
d
(x,y)表示非线性亮度变换后的图像中位于平面坐标(x,y)处像素的亮度，ω1和ω2是变换系数。4.根据权利要求3所述的一种基于亮度直方图均衡化的色阶映射方法，其特征在于，所述变换系数ω1和ω2的计算方法为：构造代价函数F：分别对ω1和ω2求偏导数得：定义如下的中间变量G(x,...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵蓝飞，李国庆，王博，李士俊，刘发强，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：