[發明專利]實現高動態范圍圖像高清顯示的數字照相機成像方法

有效

• 申請號: 201710176398.8
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106973240B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 鄭馳;邱國平
• 申請（專利權）人: 寧波諾丁漢大學
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235;H04N9/64;H04N5/21;H04N5/217
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 鄧青玲

1.實現高動態范圍圖像高清顯示的數字照相機成像方法，其特征在于，包括如下步驟1至步驟5：

步驟1，利用多通道垂直光學分光方法使自然光通過數字照相機的主鏡頭進入成像光學系統，以形成主通道透射光；

采用立體分光鏡將主通道透射光分為在不同通道中傳播的多路光，通過利用分光鏡中反射膜的不同反射/透射比，改變各路光所對應通道中的光總量；

設置最佳曝光時間，針對相同場景采用不同曝光時間進行處理，以得到針對相同場景具有不同曝光時間的多幀原始圖像，采用并行處理加速方法分別處理各幀原始圖像；

步驟2，采用相機響應曲線標定方法預先設定相機響應曲線，建立每幀原始圖像亮度與對應曝光時間之間的查找表，并通過擬合曝光時間和相機曝光值之間的二維曲線最終獲得相機響應曲線；采用顏色校正處理方法針對所述每幀原始圖像做顏色校正處理；

步驟3，針對各通道采用自適應方法設定對應每幀原始圖像融合時的權重系數，避免噪點被融合進后續所輸出的圖像；其中，各通道對應的權重系數獨立于所述相機響應曲線；

步驟4，利用已經標定好的相機響應曲線設置圖像融合方法，以針對相同場景的多幀不同曝光時間的原始圖像進行融合，實現擴展動態范圍；

步驟5，采用混合濾波方法對各幀原始圖像做降噪處理，通過利用色調映射方法并采用16比特浮點數據表征各幀原始圖像中的每一個像素點，從而準確顯示所融合后的高動態范圍圖像。

2.根據權利要求1所述的實現高動態范圍圖像高清顯示的數字照相機成像方法，其特征在于，在步驟1中，所述多通道垂直光學分光方法包括：

根據數字圖像傳感器的鏡頭接口采用C接口作為多通道光學系統的傳輸接口，并且根據數字圖像傳感器的鏡頭接口的尺寸設計分光路徑的尺寸；

光線通過數字照相機的主鏡頭之后形成主通道透射光，設置分光鏡對主通道透射光進行分光，以使分光鏡上反射膜的反射/透射比將主通道透射光分成多路不同光總量的光線，從而達到對于相同場景拍攝多幀具有不同曝光時間的原始圖像。

3.根據權利要求1所述的實現高動態范圍圖像高清顯示的數字照相機成像方法，其特征在于，在步驟2中，所述顏色校正處理方法采用三點法校正方法；所述三點法校正方法包括如下步驟2-1至步驟2-3：

步驟2-1，針對獲取的彩色的原始圖像，保持彩色的原始圖像的綠色通道不變化；

步驟2-2，通過分別選取所述彩色的原始圖像中具有不同亮度的三個像素點，以重新擬合圖像中的紅色通道和藍色通道；

步驟2-3，建立三通道查找表，從而以所述重新擬合后的紅色通道和藍色通道對應地替換原始圖像的紅色通道和藍色通道。