利用多曝光對圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)范圍增強(qiáng).pdf

1、隨著個(gè)人電腦和因特網(wǎng)的普及，數(shù)碼相機(jī)正逐漸成為人們快速獲取圖像和計(jì)算機(jī)圖像信息輸入的常用設(shè)備。人眼所能觀察到的實(shí)際場景有著非常大的明暗動(dòng)態(tài)范圍，光強(qiáng)細(xì)節(jié)信息很豐富，而由于受到電荷耦合器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器等的制約，數(shù)碼相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍很有限，只能記錄有限范圍的對比度、亮度和顏色數(shù)，很難做到全面記錄光的信息。 當(dāng)拍攝場景的動(dòng)態(tài)范圍超出了照相機(jī)的采集范圍時(shí)，攝影師通常會(huì)改變相機(jī)曝光度來控制所需捕捉的亮度信息范圍，但是無論如何調(diào)整曝光量，最終成

2、像總會(huì)有曝光過度或者曝光不足的區(qū)域，往往造成高亮處或陰暗處細(xì)節(jié)的損失。 針對這一問題，本文提出了一種基于響應(yīng)函數(shù)信息測度的多曝光圖像增強(qiáng)算法，對同一靜態(tài)場景拍攝多幅不同曝光度的圖像，通過一定的算法將這些圖像有機(jī)地結(jié)合起來，從而最大限度地利用各種光強(qiáng)信息進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化和綜合處理，使得各層次的亮度細(xì)節(jié)都能很好地呈現(xiàn)在同一幅圖像中。算法的主要思想是對同一場景多幅配準(zhǔn)照片進(jìn)行分塊，利用相機(jī)響應(yīng)曲線作為衡量圖像信息量的測度，對不同曝光照片進(jìn)

3、行信息塊的選取，并利用一定的融合函數(shù)將像素塊全局融合起來，消除邊緣效應(yīng)，從而獲得便于人眼識別的明暗對比層次豐富的合成圖像。圖像信息塊的選取和融合是算法中最關(guān)鍵，也是最有意義的研究內(nèi)容。根據(jù)對相機(jī)成像過程的分析，本文提出一種基于相機(jī)輻射測度曲線的圖像信息衡量依據(jù)，并構(gòu)造基于相機(jī)響應(yīng)曲線的信息量約束和像素塊間連續(xù)性約束的估價(jià)函數(shù)，對不同曝光圖像進(jìn)行最優(yōu)信息圖塊選取。在確立最優(yōu)圖塊的基礎(chǔ)上，提出一種加權(quán)平均圖像融合算法，從空間物理位置和輻射測

4、度信息兩個(gè)方面建立聯(lián)合權(quán)重函數(shù)，使得權(quán)重分配更趨合理。根據(jù)合成圖像的信息熵大小進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，從而確定最優(yōu)圖像分塊方案和各參數(shù)選擇，得到最佳的融合效果。對于彩色圖像和非配準(zhǔn)圖像，還另外采用了彩色空間變換和基于特征的空間配準(zhǔn)算法，使整個(gè)系統(tǒng)得到進(jìn)一步擴(kuò)展，令圖像處理的結(jié)果更加完善。 最后，根據(jù)本文提出的算法對多組實(shí)際采集的真實(shí)照片做了實(shí)驗(yàn)，并從主觀和客觀兩個(gè)方面對圖像增強(qiáng)結(jié)果進(jìn)行了分析與評價(jià)。實(shí)驗(yàn)表明，本文提出的方法簡單可行，圖像細(xì)