[发明专利]基于IMU信息的宽动态图像融合方法

摘要

本发明公开了一种基于IMU信息的宽动态图像融合方法。通过设置不同的快门时间，对同一场景进行多次长短曝光，选取三帧明暗区域反差较大的图像，分别为最短曝光图像帧、适中曝光图像帧、最长曝光图像帧；将三帧图像分别划分为M个区域，对每个区域基于IMU传感器检测信息进行欧拉角多数据融合的姿态解算，得到每个区域的运动矢量，计算运动矢量均值作为校正量，对各图像帧进行配准校正；结合相机响应函数和亮度映射函数对校正后的不同曝光图像采用最小二乘法进行分区段线性拟合，经过映射得到宽动态图像，最后将宽动态图像采用多帧累加的方法进行融合。该方法优化了直接由两帧图像融合出现过渡区域不自然的现象，从而得到清晰、自然的宽动态图像。

主权项

一种基于IMU信息的宽动态图像融合方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.摄像机上安装有IMU传感器，摄像机通过设置不同的快门时间，对同一场景进行长短曝光拍摄，获取多帧同时包含明暗区域的图像，从中选取最短曝光图像帧、适中曝光图像帧和最长曝光图像帧三帧图像，与此同时IMU传感器输出这三帧图像对应的IMU信息；S2.将步骤S1中得到的三帧图像分别进行等划分处理，每帧图像均等分为M个区域，对每帧图像的每个区域基于IMU传感器检测到的IMU信息进行欧拉角多数据融合的姿态解算，得到每个区域的运动矢量；S3.由步骤S2得到每帧图像的每个区域的运动矢量，计算单帧图像的运动矢量均值，以此作为运动校正矢量，分别对三帧图像进行旋转配准校正；S4.结合相机响应函数和亮度映射函数对步骤S3得到的不同曝光值下的校正图像，利用最小二乘法进行分区段线性拟合，经过映射得到宽动态图像；S5.将步骤S4得到的图像采用多帧累加的方法进行融合，并输出多帧图像融合后得到的宽动态图像。