[发明专利]从单拍摄HDR彩色图像传感器生成HDR图像

权利要求书

1.一种用于从具有多个短曝光时间像素、多个中等曝光时间像素和多个长曝光时间像素的三曝光时间单拍摄高动态范围HDR彩色图像传感器生成HDR彩色图像的方法，所述方法包括：

根据(a)来自所述短曝光时间像素的短曝光时间像素值和(b)来自所述中等曝光时间像素的中等曝光时间像素值的第一组合生成第一双曝光时间HDR图像；

根据(a)来自所述中等曝光时间像素的中等曝光时间像素值和(b)来自所述长曝光时间像素的长曝光时间像素值的第二组合生成第二双曝光时间HDR图像；以及

根据所述第一双曝光时间HDR图像和所述第二双曝光时间HDR图像生成三曝光时间HDR彩色图像，

其中，生成所述第一双曝光时间HDR图像的步骤包括：至少在所述中等曝光时间像素满足低于饱和度标准的情况下，针对所述第一双曝光时间HDR图像的每个输出像素值V_out，根据方程V_out＝(1-f)V_M+fV_S以短曝光时间像素值V_S和中等曝光时间像素值V_M的线性组合计算所述输出像素值V_out，

其中，计算所述输出像素值V_out的步骤包括：根据一维查找表推导混合函数f的值，所述一维查找表列出了仅针对第二参数的单个值作为第一参数的函数的所述混合函数f，

其中，所述推导的步骤包括：

将所述第一参数移位所述第二参数的所述单个值与实际值之间的差值，其中，所述差值被缩放到与所述第一参数相关联的曝光时间；

在所述移位的步骤之后并且根据所述第二参数的所述单个值与实际值之间的比率，进一步缩放经移位的第一参数；以及

在所述缩放的步骤之后，在所述查找表的对应于经移位和经缩放的第一参数的索引处读取所述混合函数f的值。

2.如权利要求1所述的方法，

生成所述第一双曝光时间HDR图像的步骤包括：至少部分地基于所述短曝光时间像素值与所述中等曝光时间像素值之间的视差程度和所述中等曝光时间像素值的饱和度，将所述短曝光时间像素值和所述中等曝光时间像素值对所述第一组合的相对贡献进行局部加权；以及

生成所述第二双曝光时间HDR图像的步骤包括：至少部分地基于所述中等曝光时间像素值与所述长曝光时间像素值之间的视差程度和所述长曝光时间像素值的饱和度，将所述中等曝光时间像素值和所述长曝光时间像素值对所述第二组合的相对贡献进行局部加权。

3.如权利要求2所述的方法，生成所述三曝光时间HDR彩色图像的步骤包括：至少部分地基于以下各项中的至少一项将所述第一双曝光时间HDR图像和所述第二双曝光时间HDR图像对所述三曝光时间HDR彩色图像的相对贡献进行局部加权：(i)所述短曝光时间像素值与所述中等曝光时间像素值之间的视差程度和(ii)所述中等曝光时间像素值与所述长曝光时间像素值之间的视差程度。

4.如权利要求2所述的方法，生成所述三曝光时间HDR彩色图像的步骤包括：根据所述三曝光时间HDR彩色图像的一个或多个质量度量的局部优化来融合所述第一双曝光时间HDR图像和所述第二双曝光时间HDR图像。

5.如权利要求4所述的方法，局部融合的步骤包括：仅根据所述局部优化设定所述第一双曝光时间HDR图像和所述第二双曝光时间HDR图像对所述三曝光时间HDR彩色图像的相对贡献，而不考虑以下各项中的任一项：(i)所述短曝光时间像素值与所述中等曝光时间像素值之间的视差程度和(ii)所述中等曝光时间像素值与所述长曝光时间像素值之间的视差程度。

6.如权利要求4所述的方法，局部融合的步骤包括：

缩放所述第一双曝光时间HDR图像和所述第二双曝光时间HDR图像中的至少一个，以使所述第一双曝光时间HDR图像和所述第二双曝光时间HDR图像处于公共比例；以及

以动态范围涵盖所述第一双曝光时间HDR图像和所述第二双曝光时间HDR图像中的每一个图像的动态范围来生成所述三曝光时间HDR彩色图像。