多曝光圖像融合關鍵技術的研究.pdf

1、的亮度范圍，所以不可能在普通設備上顯示人眼觀察到的真實場景。而高動態(tài)范圍（High Dynamic Range，HDR）圖像顯示技術可以實現將真實場景的亮暗信息盡可能多的在普通設備上顯示出來，并且盡可能符合人眼真實的感知效果。隨著高清數字產業(yè)的快速發(fā)展，HDR顯示技術已經成為當前數字領域的研究熱點之一，不僅具有相當重要的理論研究價值，而且有非常廣泛的應用和很高的商業(yè)價值。
　　通常的HDR顯示技術策略是對多幅不同曝光度的圖像根據相

2、機響應函數合成HDR輻射度圖，然后對輻射度圖通過色調映射算法壓縮動態(tài)范圍，使其能在普通設備上顯示出來，但這種策略存在一定的缺陷，比如需要輸入各種相機曝光參數等。而多曝光圖像融合技術是另一種更加簡便的HDR顯示技術，它可以由多幅不同曝光度的圖像序列直接融合成一幅能在普通顯示設備上顯示的圖像，不需要相機響應函數和各種設備輸入參數。如何得到亮暗區(qū)域細節(jié)信息清晰并且避免失真的融合圖像，并且如何處理動態(tài)場景融合過程中產生的鬼影(GhoSt)問題，

3、是當前多曝光圖像融合技術面臨的難題。
　　本文深入研究了HDR圖像和多曝光融合技術的理論方法，技術特點以及國內外研究現狀，提出了一種在視覺失真最小的基礎上盡可能多的保持亮暗區(qū)域細節(jié)的靜態(tài)場景多曝光圖像融合算法，并且對HDR圖像質量評價領域做了探索性的研究。然后針對動態(tài)場景融合過程中出現的鬼影問題，提出了一種有效的基于參考圖像的鬼影消除算法。本文的主要工作和創(chuàng)新點包括:
　　1.提出了一種基于權重圖修正的多分辨率靜態(tài)場景多曝光

4、融合算法
　　我們對傳統的基于拉普拉斯金字塔的多曝光融合方法進行改進，提出了權重修正函數修改基本的權重圖，然后通過最小化失真概率函數確定權重修正的參數。與以前的方法相比，本文的方法不僅保留了原場景超亮和超暗區(qū)域中更多有用的細節(jié)信息，而且最大限度的減少了失真。我們通過從不同角度的度量標準對比實驗證明了本文方法的優(yōu)點。
　　2.提出了一種交互式的多曝光圖像細節(jié)展示方法
　　本文將邊緣保持圖像處理中的局部拉普拉斯濾波器(LL

5、F)運用在基于拉普拉斯金字塔的多分辨率融合方法中，提出了一種交互式的多曝光融合方法，在細節(jié)顯示方面具有更大的靈活性。用戶不僅可以整體的調節(jié)輸入圖像對應的參數，使輸出圖像有不同清晰度，還可以獨立調節(jié)某幅輸入圖像對應的參數，控制輸出圖像中與此輸入圖像對應的局部場景的清晰度。
　　3.提出了一種基于亮度比例關系的動態(tài)場景鬼影消除算法
　　針對動態(tài)場景的HDR圖像顯示過程中出現的鬼影問題，我們提出了一種基于光度值比例關系的避免鬼影的

6、多曝光圖像融合方法。在檢測動態(tài)場景中移動物體的過程中，本文充分利用了場景光度值和曝光時間之間的線性關系，將每幅輸入圖像的亮度統一到參考圖像的亮度水平。然后使用視頻運動檢測中的差分法生成移動物體檢測的二值圖像，并運用形態(tài)學圖像操作完善此二值圖像。最后，根據修改后的二值圖像重新定義權重圖，運用多分辨率方法融合得到最后的結果圖像。本方法可以選擇不同的參考圖像生成相應的鬼影消除效果。與以前基于參考圖像的鬼影消除方法相比，本文的方法對參考圖像曝光