[發明專利]用于生成具有減小的剪切區域的HDR圖像的方法和裝置

在審

• 申請號: 201910096743.6
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN110097493A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: L.卡文;E.喬利;J.克韋克;H.古爾莫德
• 申請（專利權）人: 交互數字CE專利控股公司
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葉齊峰

公開了用于生成具有減少的剪切區域的HDR圖像的方法和裝置。該方法包括接收場景的被稱為LDR圖像的較低動態范圍圖像和被稱為HDR圖像的較高動態范圍圖像，所述HDR圖像通過應用于LDR圖像的逆色調映射而獲得；從HDR圖像中檢測到的亮區域和LDR圖像中檢測到的亮區域，確定LDR圖像中不存在的HDR圖像的新的亮區域；以及通過將HDR圖像的新的亮區域的亮度值和LDR圖像中的與HDR圖像的所述新的亮區域對應的區域的亮度值混合來修改HDR圖像的所述新的亮區域的亮度。

技術領域

本發明一般涉及高動態范圍成像(HDR)領域，并且針對于擴展低或標準動態范圍圖像的動態范圍的方式。更具體地，本發明涉及用于生成具有減少的剪切區域的HDR圖像的方法和裝置。

背景技術

顯示技術的最新進展開始使得顯示圖像中的顏色，亮度和對比度的擴展動態范圍。術語“圖像”指代可以是例如視頻或靜止畫面的圖像內容。

使得圖像的輝度或亮度的擴展動態范圍的技術被稱為高動態范圍成像或HDR成像。許多具有處理和顯示具有擴展動態范圍的HDR圖像的能力的顯示設備已經可供客戶使用。還正在開發能夠捕獲具有這樣增加的動態范圍的圖像的圖像捕獲設備。然而，HDR圖像還不是很普遍，并且存在是SDR(標準動態范圍)或LDR(低動態范圍)圖像的許多現有圖像。因此，需要在最近的高動態范圍(HDR)設備上可視化低或標準動態范圍(LDR或SDR)圖像。

為此，已經開發了反或逆色調映射(ITM)算法。它們允許通過使用處理圖像中像素的亮度信息的算法從常規(LDR或SDR)圖像生成HDR圖像，目的是恢復或重新創建原始場景的外觀。

大多數時候，ITM在于定義應用于LDR輸入圖像的全局傳遞函數，增加動態和對比度并生成HDR輸出圖像。

簡單的ITM可以將具有例如等于2.4的恒定系數的伽馬曲線應用于LDR(或SDR)視頻信號。一些其他算法更復雜，并且提出取決于畫面特性在局部和時間上適配曲線。

提出的另一已知解決方案結合動態擴展，同時考慮圖像的局部特性以避免噪聲擴展。擴展曲線適配于內容本身，這意味著曲線的形狀取決于LDR視頻特征，類似例如LDR圖像的灰度級的直方圖，并且可以針對每個幀刷新。

傳遞函數經常產生于對比度改善和保留LDR圖像的低和中間色調的事實之間的折衷，并因此保留藝術意圖(調色師或電影導演的意圖)。該折衷有時導致圖像的亮部分的剪切區域，同時增加對比度。剪切區域是其中細節水平低的接近最大可編碼亮度的圖像中的區域。剪切區域可以呈現在LDR圖像和HDR圖像中。HDR圖像中的剪切區域可以對應于已經呈現在LDR圖像中的剪切區域或者由逆色調映射處理生成的剪切區域。在本專利申請中，剪切區域更具體地表示細節水平低的亮區域。

發明內容

本公開提出了減少HDR圖像中的剪切區域，并且更具體地，減少由ITM處理生成的剪切區域。通過對由ITM獲得的HDR圖像應用后處理或通過適應ITM處理來實現該剪切區域的減少。

本公開提出一種處理圖像的方法，包括：

-接收場景的被稱為LDR圖像的低動態范圍圖像和被稱為HDR圖像的高動態范圍圖像，所述HDR圖像通過應用于LDR圖像的逆色調映射而獲得，

-檢測所述LDR和HDR圖像中的亮區域，

-確定LDR圖像中不存在的被稱為新的亮區域的HDR圖像的亮區域，

-修改HDR圖像的新的亮區域的亮度，以減少所述新的亮區域中的剪切區域的數量。

根據該方法，確定LDR圖像和HDR圖像之間的亮區域的變化，并且修改新引入的亮區域，以限制這些新的亮區域中的剪切區域。