[發(fā)明專利]基于多攝圖像融合的HDR圖像生成方法、設(shè)備及存儲介質(zhì)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010617015.8
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111986129A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 符順;牛永嶺;許楚萍
• 申請（專利權(quán)）人: 普聯(lián)技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T7/33;G06T7/38;G06T7/90
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發(fā)明公開了一種基于多攝圖像融合的HDR圖像生成方法、終端設(shè)備及計算機存儲介質(zhì)，該方法從多個攝像頭中獲取同一場景同時拍攝的多張不同曝光度圖像，而且多個攝像頭的當前曝光參數(shù)由上一幀結(jié)果產(chǎn)生；然后以正常曝光圖像為基準，對齊至少一張非正常曝光圖像；最后將對齊后的圖像分別進行亮度通道、色度通道的融合，生成HDR圖像。本發(fā)明技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)多攝像頭生成HDR圖像，避免單一攝像頭連續(xù)曝光可能造成的鬼影和偏色問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多攝圖像融合的HDR圖像生成方法、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

現(xiàn)實世界中的場景在亮度上常具有非常高的動態(tài)范圍。而普通數(shù)字成像設(shè)備(例如相機)中的傳感器感知的動態(tài)范圍要小的多，導(dǎo)致在拍攝大動態(tài)范圍時很難在一次曝光圖像中展現(xiàn)所有的細節(jié)，會在太亮或者太暗的地方形成過曝光或者欠曝光。為了使成像結(jié)果變現(xiàn)出豐富的色彩細節(jié)和明暗層次，能更好的匹配人眼對現(xiàn)實世界場景的認知特性，高動態(tài)范圍(High Dynamic Range，簡稱HDR)成像成為了數(shù)字成像設(shè)備中越來越流行的一種成像技術(shù)。通過HDR成像獲得的圖像也被稱為HDR圖像，與之相反的是低動態(tài)范圍(LowDynamic Range，簡稱LDR)圖像。HDR圖像可以提供在場景中較暗到完全被照亮的區(qū)域之間的高動態(tài)范圍。由HDR圖像組成的視頻可以稱為HDR視頻。

由于目前缺少成熟的HDR成像傳感器，能夠一次拍攝出HDR圖像，當前的HDR視頻生成方法多基于同一原理：通過單一攝像頭對同一場景以不同的曝光量多次曝光，實現(xiàn)對整個場景的亮度范圍覆蓋，然后將這些不同曝光值的圖像合成為一張HDR圖像，再由多個HDR圖像組成HDR視頻。

現(xiàn)有的技術(shù)如專利CN105163047A提出了一種基于色彩空間轉(zhuǎn)換的HDR圖像生成方法、系統(tǒng)及拍攝終端，通過獲取連續(xù)拍攝的曝光度不同的至少三張圖像，通過色彩空間轉(zhuǎn)換為圖像亮度與色彩分量分離，然后將亮度分量進行相機反映射函數(shù)映射、加權(quán)求和融合與色調(diào)映射，色彩分量進行融合，在通過逆轉(zhuǎn)換獲得HDR圖像。但是該方法在拍攝存在運動物體的場景時，該物體會在不同照片上的不同位置出現(xiàn)，直接進行亮度的融合會形成鬼影效應(yīng)，具體表現(xiàn)為合成圖像中會出現(xiàn)重影、模糊或虛影現(xiàn)象。其次色彩分量(YUV色彩空間的通道U、V，或者LAB色彩空間的通道A、B)在進行融合處理時是單獨處理的，會導(dǎo)致融合后的色彩分量不符合原來相互之間的差異關(guān)系，使得畫面出現(xiàn)偏色。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于多攝圖像融合的HDR圖像生成方法、設(shè)備及存儲介質(zhì)，實現(xiàn)多攝像頭生成HDR圖像，避免單一攝像頭連續(xù)曝光可能造成的鬼影和偏色問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于多攝圖像融合的HDR圖像生成方法，包括：

從多個攝像頭中獲取同一場景同時拍攝的多張不同曝光度圖像；其中，所述不同曝光度圖像包括：一張正常曝光圖像和至少一張非正常曝光圖像；拍攝所述非正常曝光圖像的攝像頭對應(yīng)的曝光參數(shù)，是根據(jù)第一攝像頭在上一幀拍攝的圖像計算而獲得；所述第一攝像頭為拍攝所述正常曝光圖像的攝像頭；

以所述正常曝光圖像為基準，對齊所述至少一張非正常曝光圖像；

將對齊后的圖像分別進行亮度通道、色度通道的融合，生成HDR圖像。

作為上述方案的改進，拍攝所述非正常曝光圖像的攝像頭對應(yīng)的曝光參數(shù)，是根據(jù)第一攝像頭在上一幀拍攝的圖像計算而獲得，具體為：

所述第一攝像頭在上一幀拍攝的正常曝光圖像為第一圖像；

對所述第一圖像進行下采樣，并根據(jù)下采樣后第一圖像的亮度通道在各位置點的像素值，生成非正常曝光二值化圖像；

根據(jù)所述非正常曝光二值化圖像，分別計算除所述第一攝像頭外的其他攝像頭在下一幀對應(yīng)的第一曝光參數(shù)，并將所述第一曝光參數(shù)作為所述拍攝所述非正常曝光圖像的攝像頭對應(yīng)的曝光參數(shù)。