[發(fā)明專利]一種高動(dòng)態(tài)范圍圖像的自適應(yīng)再現(xiàn)顯示方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710642064.5
• 申請(qǐng)日: 2017-07-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107451974B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京電子工程總體研究所
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

1.一種高動(dòng)態(tài)范圍圖像的自適應(yīng)再現(xiàn)顯示方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S11：讀取高動(dòng)態(tài)范圍圖像，得到圖像的灰度或亮度通道；

S13：對(duì)所述圖像的灰度或亮度通道，采用非線性的色調(diào)映射窗口模型，進(jìn)行局部映射變換；

S15：基于PLIP模型進(jìn)行局部對(duì)比度測(cè)度計(jì)算；

S17：設(shè)計(jì)自適應(yīng)優(yōu)化的雙制導(dǎo)圖映射約束，引導(dǎo)目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)得出最優(yōu)映射結(jié)果；

包括：

S171：對(duì)所述圖像的灰度或亮度通道，計(jì)算每一個(gè)像素窗口的權(quán)重值，生成雙制導(dǎo)圖，其中雙制導(dǎo)圖的具體算式表示為：

且

w＝exp(-I_LCM)

其中，是其中一個(gè)制導(dǎo)圖，σ_i和μ_i分別代表以像素i為中心的局部窗口的標(biāo)準(zhǔn)方差值和均值；I_LCM為所述圖像的局部對(duì)比度測(cè)度，w是基于PLIP局部對(duì)比度測(cè)度計(jì)算的窗口權(quán)重值；λ是拉格朗日因子；是另一個(gè)制導(dǎo)圖，ε為一個(gè)小的正實(shí)參數(shù)，其作用是防止分母的奇異性；

S173：引入兩個(gè)圖像先驗(yàn)約束條件，并以雙制導(dǎo)圖的形式構(gòu)成最終目標(biāo)函數(shù)，具體表示為：

其中，k_i，b_i分別為參數(shù)，是兩個(gè)制導(dǎo)圖，用于歸一化k_i，b_i和之間的差異；λ₁和λ₂是拉格朗日因子；

S175：求解線性方程組，得出最優(yōu)化參數(shù)，所述線性方程組為：

其中，k_i，b_i分別為參數(shù)，是兩個(gè)制導(dǎo)圖，用于歸一化k_i，b_i和之間的差異；λ₁和λ₂是拉格朗日因子；

S177：根據(jù)最優(yōu)化參數(shù)計(jì)算最優(yōu)映射結(jié)果；

S19：輸出結(jié)果圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示方法，其特征在于，在所述步驟S11中，所述方法包括以下步驟：

S111：讀取高動(dòng)態(tài)范圍圖像；

S113：對(duì)所述高動(dòng)態(tài)范圍圖像進(jìn)行色彩通道判斷，若為彩色則轉(zhuǎn)到步驟S115，否則直接轉(zhuǎn)到步驟S13；

S115：對(duì)所述彩色高動(dòng)態(tài)范圍圖像進(jìn)行相應(yīng)的色彩空間轉(zhuǎn)換，得到圖像的灰度或亮度通道。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示方法，其特征在于，在步驟S13中，所述方法包括以下步驟：

S131：使用所述高動(dòng)態(tài)范圍圖像的亮度通道分量，根據(jù)非線性的色調(diào)映射窗口模型計(jì)算映射輸出結(jié)果，其中非線性窗口變換模型為：

其中，w_i代表以像素i為中心的局部窗口，α_i和β_i表示非線性映射參數(shù)，I_h(j)表示輸入高動(dòng)態(tài)范圍圖像的亮度通道分量，I_l(j)表示映射輸出結(jié)果；

S133：根據(jù)人類視覺(jué)系統(tǒng)的特性，對(duì)所述非線性窗口變換模型進(jìn)行變換；

S135：簡(jiǎn)化運(yùn)算過(guò)程，將非線性變換問(wèn)題轉(zhuǎn)化為線性問(wèn)題。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示方法，其特征在于，在步驟S15中，通過(guò)所述PLIP模型設(shè)計(jì)圖像的局部對(duì)比度測(cè)度I_LCM，具體算式為：

其中，I_LCM為所述圖像的局部對(duì)比度測(cè)度，和分別表示局部窗口中灰度值最大和最小的像素，和Θ分別代表參數(shù)化對(duì)數(shù)圖像處理模型的加法和減法運(yùn)算。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示方法，其特征在于，在步驟S19中，所述方法包括以下步驟：

S191：對(duì)所述高動(dòng)態(tài)范圍圖像進(jìn)行色彩通道判斷，若為彩色則轉(zhuǎn)到步驟S193，否則直接輸出結(jié)果圖像；

S193：將亮度單通道結(jié)果變換到RGB色彩通道，并輸出結(jié)果圖像；

其中，J_c和I_c分別代表RGB彩色三通道的色調(diào)映射結(jié)果和輸入的高動(dòng)態(tài)圖像，s表示飽和因子，并且它的取值在[0.4,0.6]之間。