[發明專利]一種動態場景下去鬼影多曝光圖像融合方法

在審

• 申請號: 202011064721.0
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112785534A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 羅林歡;梁國開;熊國錕;鄧國豪;劉劍;白徐歡;陳小倩
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T5/00;G06T5/20;G06T7/11;G06T7/136
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 潘桂生

1.一種動態場景下去鬼影多曝光圖像融合方法，包括：

獲取動態場景下的多幅曝光圖像；

按曝光度遞增的順序將所述曝光圖像輸入曝光序列；

選定輸入曝光序列中的一幅曝光圖像作為參考圖像；

根據所述參考圖像和所述輸入曝光序列中其他圖像在相同位置的像素的梯度方向信息計算相對曝光權重得到權重分布圖，進行閾值處理消除曝光不適度的靜態區域；

對閾值處理后的權重分布圖進行動態像素修正，選中所述參考圖像中的動態細節并保留整個輸入曝光序列中的靜態細節；

剔除所述動態細節中不滿足像素亮度與曝光度成正比關系的異常動態像素，以及在連續兩幅曝光圖像中像素亮度驟變的鬼影像素，得到篩選后的權重分布圖；

用多分辨率融合工具對所述篩選后的權重分布圖進行平滑處理。

2.根據權利要求1所述的一種動態場景下去鬼影多曝光圖像融合方法，其特征在于：所述參考圖像的選定包括以下步驟：

手動選取輸入曝光序列中曝光最適中的圖像和曝光度與該圖像接近但亮度更高的圖像作為候選圖像；

計算所述兩幅候選圖像的相對曝光權重得到權重分布圖；

計算所述兩幅候選圖像的適度曝光率和平均灰度差；

其中I_r為直接融合結果的灰度圖像，為I_r的平均值。R_r為直接融合結果的二值圖像，n為輸入圖像的像素數，為整個曝光序列的平均灰度值，R_wep為適度曝光率，I_ad為平均灰度差；

若所述兩幅候選圖像的適度曝光率的平均值小于0.9，則選取所述兩幅候選圖像中平均灰度差更小的一副候選圖像為參考圖像；否則選取所述兩幅候選圖像中適度曝光率更大的一副候選圖像為參考圖像。

3.根據權利要求1所述的一種動態場景下去鬼影多曝光圖像融合方法，其特征在于，所述根據參考圖像和輸入曝光序列中其他圖像在相同位置的像素的梯度方向信息計算相對曝光權重得到權重分布圖，進行閾值處理消除曝光不適度的靜態區域的步驟包括：

用5×5高斯核的梯度模板獲取圖像的梯度信息：

其中I_i(x，y)為輸入曝光序列中第i幅曝光圖像中位于(x，y)處的像素的歸一化灰度值，θ_i(x，y)為輸入曝光序列中第i幅曝光圖像中位于(x，y)處的像素的梯度方向，Gx_i(x，y)和Gy_i(x，y)分別為輸入曝光序列中第i幅曝光圖像水平和垂直方向的梯度，g_x和g_y則分別表示水平和垂直方向的高斯核梯度模板；

計算出參考圖像的梯度方向θ_r，則第i幅圖像中(x，y)處與參考圖像中相同位置處的像素的梯度夾角由下式計算得出：

其中(2l+1)×(2l+1)為同等尺寸的均值濾波模板，為增強d_i(x，y)的魯棒性，提高對噪聲等干擾因素的抵抗能力，取l＝4；

根據梯度方向夾角，可以通過下式得出相對曝光權重

其中σ為標準差，取σ＝0.2。

4.根據權利要求1所述的一種動態場景下去鬼影多曝光圖像融合方法，其特征在于：所述動態像素修正的步驟包括：

基于RGB顏色通道由圖像平均亮度值代替曝光度參與運算：

其中為平均灰度值，I(x，y)為曝光圖像中任一像素的灰度值；

只要像素在任一個RGB通道中不滿足亮度與曝光度成正比的關系，即判定該像素為異常動態像素予以剔除；

若在輸入曝光序列中的連續兩幅曝光圖像中某一像素的亮度驟變，即判定該像素為鬼影像素予以剔除。