[發(fā)明專利]一種多尺度細(xì)節(jié)融合的多曝光高動態(tài)圖像重建方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711069376.8 | 申請日： | 2017-11-03 |
| 公開（公告）號： | CN107845128B | 公開（公告）日： | 2021-09-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 付爭方 | 申請（專利權(quán)）人： | 安康學(xué)院 |
| 主分類號： | G06T15/00 | 分類號： | G06T15/00 |
| 代理公司： | 西安銘澤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223 | 代理人： | 韓曉娟 |
| 地址： | 725000*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 尺度 細(xì)節(jié) 融合 曝光 動態(tài) 圖像 重建 方法 | ||
1.一種多尺度細(xì)節(jié)融合的多曝光高動態(tài)圖像重建方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
根據(jù)確定的對比度、飽和度和適度曝光量三個測度因子計算原始多曝光圖像的權(quán)重圖；
構(gòu)造權(quán)重圖映射函數(shù)，對高斯金字塔進(jìn)行權(quán)值映射，保持信息豐富區(qū)域權(quán)值最大；
根據(jù)金字塔原理對每層權(quán)重圖和拉普拉斯系數(shù)進(jìn)行加權(quán)平均，得到綜合的拉普拉斯金字塔；
對綜合的拉普拉斯金字塔進(jìn)行反變換，得到重建的HDR圖像；
其中，所述對比度、飽和度和適度曝光量三個測度因子的具體計算方法為：
(1)圖像的對比度
圖像的對比度計算時采用圖像的梯度表示：
Ck(i,j)＝Fk(i-1,j)+Fk(i+1,j)+Fk(i,j-1)+Fk(i,j+1)-4Fk(i,j) (1)
其中，Ck(i,j)表示多曝光圖像序列中第k幅圖像在像素(i,j)處的梯度，F(xiàn)k(i,j)表示第k幅圖像在像素(i,j)處的灰度值；
(2)圖像的飽和度
圖像飽和度利用各通道的標(biāo)準(zhǔn)差表示：
其中，Sk(i,j)表示多曝光圖像序列中第k幅圖像在像素(i,j)處的飽和度，Rk(i,j)、Gk(i,j)和Bk(i,j)分別表示第k幅彩色圖像三通道在像素(i,j)處的取值，mu表示三通道在像素(i,j)處的平均值；
(3)圖像的適度曝光量
其中，Ek(i,j)表示多曝光圖像序列中第k幅圖像在像素(i,j)處的曝光量，ERk(i,j)、EGk(i,j)和EBk(i,j)分別表示第k幅彩色圖像三通道在像素(i,j)處的曝光量，σ為方差；
每幅多曝光圖像權(quán)重圖用三個信息測度因子的乘積組合表示：
Wk(i,j)＝(Ck(i,j))τc·(Sk(i,j))τs·(Ek(i,j))τe (4)
其中，Wk(i,j)表示多曝光圖像序列中第k幅圖像在像素(i,j)處的權(quán)值，τc、τs和τe分別為Ck(i,j)、Sk(i,j)和Ek(i,j)權(quán)值的調(diào)節(jié)參數(shù)；
構(gòu)造權(quán)重圖映射函數(shù)，對高斯金字塔進(jìn)行權(quán)值映射具體包括：
高斯金字塔底層為源多曝光圖像，記為G0，高斯金字塔的第l層圖像的構(gòu)造方法如下：
構(gòu)造的l層圖像記為Gl，Gl-1與具有低通特性的窗口函數(shù)ω進(jìn)行卷積，通過對它們卷積的結(jié)果做隔行隔列的降采樣運算得到Gl，方法如下式所示：
其中，L表示高斯金字塔層數(shù)，Cl為第l層圖像的列數(shù)，Rl是行數(shù)，ω(m,n)為5×5窗口函數(shù)；
為了保證信息豐富區(qū)域保持較大權(quán)值，對每層權(quán)重圖構(gòu)造狄利克雷函數(shù)映射，使信息豐富區(qū)域的權(quán)值保持最大，即完全保留信息豐富區(qū)域的細(xì)節(jié)，防止了低暗區(qū)和高亮區(qū)的細(xì)節(jié)信息丟失，構(gòu)造的權(quán)值映射函數(shù)如下所示：
其中，max(Gl(Wk(i,j)))是高斯金字塔多曝光圖像序列中第k幅圖像權(quán)重圖中第l層在像素(i,j)處的最大權(quán)重值，K是多曝光圖像數(shù)量，Gl(DWk(i,j))是狄利克雷權(quán)值映射矩陣。
2.如權(quán)利要求1所述的多尺度細(xì)節(jié)融合的多曝光高動態(tài)圖像重建方法，其特征在于，得到的綜合的拉普拉斯金字塔為：
其中，LPlk(I)是第k幅多曝光圖像的拉普拉斯金字塔第l層的系數(shù)，Gl(DWk)是經(jīng)過映射后第k幅多曝光圖像的高斯金字塔第l層的權(quán)值，LPl(R)為經(jīng)過加權(quán)平均新得到的第k幅多曝光圖像的拉普拉斯金字塔第l層的系數(shù)。
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