基于局部邊緣保持濾波的HDR圖像色調(diào)映射算法.pdf

1、近年來，高動(dòng)態(tài)范圍技術(shù)成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究中的熱門領(lǐng)域。高動(dòng)態(tài)范圍圖像能夠展現(xiàn)真實(shí)場景中豐富多彩的細(xì)節(jié)信息，尤其場景中無法被人眼觀察到的極亮和極暗的區(qū)域，帶給人們真實(shí)自然的視覺效果，這是普通低動(dòng)態(tài)范圍圖像無法做到的。因此高動(dòng)態(tài)范圍圖像被廣泛的應(yīng)用于專業(yè)攝影、圖像渲染、電影特效、遙感衛(wèi)星等諸多領(lǐng)域。由于高動(dòng)態(tài)范圍圖像動(dòng)態(tài)范圍較大，無法在低動(dòng)態(tài)范圍顯示設(shè)備上正常顯示，因此提出了色調(diào)映射算法對高動(dòng)態(tài)范圍圖像的動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行壓縮。
　　色調(diào)

2、映射的主要目的是壓縮圖像的動(dòng)態(tài)范圍到顯示設(shè)備的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，并且圖像還要保留豐富的細(xì)節(jié)信息以及較高的整體對比度。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，目前的色調(diào)映射算法只保證圖像質(zhì)量的某一方面，可能存在細(xì)節(jié)丟失、顏色失真、對比度不佳、光暈等現(xiàn)象。本文色調(diào)映射算法針對上述存在的現(xiàn)象，從圖像亮度分量以及顏色分量兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。算法首先采用高斯濾波函數(shù)對圖像進(jìn)行去噪并且平滑圖像。對亮度分量的處理，然后采用基于攝影法的全局色調(diào)映射算法對圖像進(jìn)行亮度壓縮，降低圖像的動(dòng)態(tài)范

3、圍。其次采用基于局部邊緣保持濾波算法，迭代的對圖像進(jìn)行分解，得到多個(gè)細(xì)節(jié)層和基本層，對細(xì)節(jié)層采用S型函數(shù)映射，增強(qiáng)圖像的細(xì)節(jié)信息，對基本層采用線性函數(shù)映射，進(jìn)一步降低圖像的動(dòng)態(tài)范圍，并合成處理后的基本層和細(xì)節(jié)層得到壓縮后的亮度圖像。最后對顏色通道的處理，采用K均值聚類的方法將亮度圖像劃分為多個(gè)區(qū)域，并根據(jù)各個(gè)區(qū)域的平均亮度值得到gamma校正系數(shù)，然后進(jìn)行自適應(yīng)gamma校正，最終得到彩色圖象。
　　通過與其它幾種典型的色調(diào)映射算