[發(fā)明專利]寬動態(tài)圖像的實現方法、實現裝置及成像設備

有效

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• 申請日: 2010-04-15
• 公開（公告）號: CN101867721A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 卜慶凱;朱中;李月高;邵明欣;隋守鑫
• 申請（專利權）人: 青島海信網絡科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G06T5/50
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 李升娟

技術領域

本發(fā)明涉及圖像處理領域，具體地說，是涉及一種寬動態(tài)圖像的實現方法及裝置。

背景技術

由于攝像機具有監(jiān)控視角廣、安裝簡便等特點，在安防、智能交通等領域得到廣泛的應用，且發(fā)揮著越來越重要的作用。但是，由于一般的攝像機的圖像動態(tài)范圍比較小，在監(jiān)視場景對比度較大的情況下，比如逆光捕捉對象或者同時捕捉室內場景和室外場景的對象，拍攝的圖像質量比較差。鑒于此，寬動態(tài)攝像機應用而生。

寬動態(tài)攝像機利用不同的曝光獲取明、暗處的圖像信息，從而獲得寬動態(tài)的圖像。目前，寬動態(tài)圖像一般采用下述兩種方式來實現：一種方式是基于每個像素獨立曝光和采樣，在每個像素達到最佳狀態(tài)時存儲其信息，最后將所有的像素整合成一幅圖像；另一種方式是基于每次曝光獲取多幀圖像，再將多幀圖像融合為一幀圖像。基于每個像素多次曝光的方式雖然能夠獲得動態(tài)范圍比較寬的圖像，但其缺點是傳感器的分辨率不能做的很大，影響最終圖像的質量。第二種基于多次曝光的圖像融合方法能夠針對較高分辨率實現寬動態(tài)圖像，但目前大多通過搭建硬件電路來實現，致使該實現方式比較復雜、成本較高，且獲得的圖像的動態(tài)范圍低于上述第一種實現方式。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的之一是提供一種寬動態(tài)圖像的實現方法，通過對一個場景多次曝光獲取的多幀圖像進行小波變換和分析，在頻域對多幀圖像進行融合，實現圖像的寬動態(tài)。

本發(fā)明的目的之二是提供一種寬動態(tài)圖像的實現裝置，利用該實現裝置可獲得寬動態(tài)的圖像。

本發(fā)明的目的之三是提供一種成像設備，該成像設備采用上述寬動態(tài)圖像的實現方法成像，能夠獲得層次感更強、更清晰的圖像。

為實現上述第一個發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術方案予以實現：

一種寬動態(tài)圖像的實現方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取多幀原始圖像的步驟；對所述多幀原始圖像分別進行小波變換，獲得每幀原始圖像的小波系數的步驟；對所述每幀原始圖像的小波系數進行融合，獲取融合后的圖像的小波系數的步驟；以及對所述融合后的圖像的小波系數進行小波反變換，獲得融合后的寬動態(tài)圖像的步驟。

根據本發(fā)明所述的方法，所述每幀原始圖像的小波系數包括低頻小波系數和高頻小波系數，對所述每幀原始圖像的小波系數進行融合、獲取融合后的圖像的小波系數的過程為：對所述每幀原始圖像的低頻小波系數求平均值，以該平均值作為融合后的圖像的低頻小波系數；對所述每幀原始圖像的高頻小波系數進行加權求和，以加權求和后的值作為融合后的圖像的高頻小波系數。

其中，在對所述每幀原始圖像的高頻小波系數進行加權求和時，高頻小波系數值不同，對應的權值不同；高頻小波系數值越大，其所對應的權值也越大。

根據本發(fā)明所述的方法，所述多幀原始圖像是對應不同曝光時間的多幀圖像。

為保證寬動態(tài)圖像的效果、且保證圖像處理速度，所述原始圖像的幀數選為2-8幀；優(yōu)選為2幀，且這兩幀圖像一幀為長曝光時間獲得的圖像，一幀為短曝光時間獲得的圖像。

為實現上述第二個發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術方案予以實現：

一種寬動態(tài)圖像的實現裝置，所述裝置包括：

圖像獲取單元，用于獲取多幀原始圖像；

預處理單元，用于對所述多幀原始圖像分別進行小波變換，獲得每幀原始圖像的小波系數；

圖像融合單元，用于對所述每幀原始圖像的小波系數進行融合，獲取融合后的圖像的小波系數；以及

圖像輸出單元，用于對所述融合后的圖像的小波系數進行小波反變換，獲得融合后的寬動態(tài)圖像并輸出。

與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：本發(fā)明所述的寬動態(tài)圖像的實現方法通過對多幀圖像進行小波變換和分析，在頻域對多幀圖像進行融合，以數字處理方式獲得寬動態(tài)圖像，實現方式簡單，所獲得的圖像的動態(tài)范圍較寬，能夠為用戶提供包含有更多信息與細節(jié)的圖像；且融合后的圖像層次感較強、整體清晰度較高，可廣泛應用在數碼照相機、數碼攝像機等成像設備中。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述寬動態(tài)圖像的實現方法一個實施例的流程圖；

圖2是本發(fā)明所述寬動態(tài)圖像的實現裝置一個實施例的原理結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細的說明。