[发明专利]高动态范围图像在传统输出设备上的显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机图像处理方法，特别涉及一种高动态范围图像在传统输出设备上的显示方法。

背景技术

目前在用数码摄影、摄像设备拍摄时，所获得的图像在在现有显示设备上显示时会产生局部图像细节不足的问题；为解决此类问题，计算机图像技术处理中往往采用一种叫做Fast Bilateral Filtering(快速低通滤波)的方法来处理32bit灰度级的高动态范围图像信号，即主要用一种低通滤波器(bilateral filter)将高动态范围图像(high dynmic rangeimage)信号分成低频信号(整体亮度)和高频信号(局部细节)两部分，将动态范围较高的低频信号压缩至低动态范围，再加上高频信号，所合成的图像便是处理后的输出结果，但该方法的主要缺点是：对于一些局部对比度较大的高动态范围图像，输出结果容易产生梯度倒置的问题(haloeffect)，如图4所示。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高动态范围图像在传统输出设备上的显示方法，可以解决32bit灰度级的高动态范围图像在现有显示设备上的显示时的梯度倒置问题。

为解决上述技术问题，本发明方法包括如下步骤：一、将高动态范围图像用非线性映射的方法，分解成若干张含有不同曝光时间的低动态范围图像；二、将一所得的若干个低动态范围图像的像素与高动态范围图像的每个像素建立对应关系；三、根据高动态范围图像的每个像素本身以及像素周围的亮度情况，查找合适的曝光度下所对应的低动态范围图像结果；四、对三所得的低动态范围图像结果的像素值进行加权平均计算，得出结果；加权平均权重分配按照：距离越近的像素，所对应的曝光时间趋于相同；像素值越接近的像素，对应的曝光时间趋于相同；像素周围越亮，对应的曝光时间越短。

本发明方法由于对像素及其周围像素得值加权平均，可以有效去除高动态范围图像在传统输出设备上的显示梯度倒置问题，并且也克服了的局部图像细节不足问题。

附图说明

图1是一处风景亮度的二维信号图；

图2是图1信号处理后的理想二维信号图；

图3是计算机模拟高动态范围图像二维信号图；

图4是使用现有技术Fast bilateral Filtering处理图3的效果；

图5是使用本发明方法处理图3的效果，即本发明一具体实施例的效果；

图6是本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

本发明基本原理是：人眼瞳孔的大小会随着环境亮暗的变化而变化，从而改变人眼所接受到的亮度。越亮的地方瞳孔越小，越暗的地方瞳孔越大。人们需要看清楚不同亮暗的地方，就需要不同的瞳孔大小。图1即是一处风景亮度的二维信号图；而图2是图1信号处理后的理想二维信号图，图3是计算机模拟高动态范围图像二维信号图，图4是使用现有技术Fastbilateral Filtering处理图3的效果。

对于高动态范围图像的显示，基于以上原理，本发明方法解决方案的如图6所示，包括：

1、用非线性映射的方法，将高动态范围图像分解成若干张含有不同曝光时间的低动态范围图像。每张图像都有清楚或不清楚的部分。

2、建立高动态范围图像的每个像素所与上一部所得的若干个低动态范围图像的像素的对应关系。

3、根据高动态范围图像的每个像素本身以及像素周围的亮度情况，对该像素所对应的若干个低动态范围图像的像素值加权平均，计算出结果同时该方法可以去除梯度倒置效应。权重分配的原则是：距离越紧的像素，所对应的曝光时间越相同。像素值越接近的像素，对应的曝光时间越相同。像素周围约亮，对应的曝光时间越小。

下面结合具体实施例进一步讲述本发明。

实施例：

图5是使用本发明方法处理图3的效果，即本发明一具体实施例的具体效果。

在处理如图3所示的获得的图像时，具体按如下过程执行：

1.计算所有像素中的最大值Ymax，Ymax＝Max(Y)；Y为原高动态范围图像；

2.计算最大曝光值offset_max，offset_max＝log(Ymax+1)；

3.在0-offset_max之间平均的取X个值N[](10＜X＜1000)；X为所取得不同曝光的个数；N[]为从小到大记录各个曝光度的矩阵；

for i＝0:1:x

 N[i]＝0+i*(offset_max/X)

End