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多曝光图像合成HDR
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2018-09-21
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16页
使用短曝光,长曝光图像进行HDR图片的合成;里面有HDR所涉及的原理,以及合成方法的对比;
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HDR图象融合实现与总结图象融合实现与总结
本⽂通过⻓曝光照⽚、短曝光的图⽚进⾏HDR图象合成
修订记录修订记录
修订说明修订说明 ⽇期⽇期 作者作者
初版 2018/06/06 张旭亮
术语解释术语解释
术语术语 解释解释
HDR ⾼动态图⽚
GaussianPyramid ⾼斯⾦字塔
LaplacianPyramid 拉普拉斯⾦字塔
概述概述
本⽂总结了HDR⾼动态图⽚的⽣成过程,并对其中涉及的原理进⾏分析;最后分别使⽤论⽂中提
供的demo代码以及opencv中的算法进⾏实测图⽚合成
1HDR的概念的概念
HDR图⽚就是⾼动态图⽚,在计算机图形学与电影摄影术中,是⽤来实现⽐普通数位图像技术更
⼤曝光动态范围。
1.1动态范围动态范围
动态范围的定义,就是指⼀个图像中能够找到的最⾼的全⾯反差。通常指的是图⽚中最亮与最暗
区域之间差别,在⼀幅图⽚中最⾼亮度和最低亮度反差⽐越⼤也就是动态范围越⼤,同时对图像
的亮度的宽容度就越⼴阔.
1.2HDR的需求的需求
相机能够输出的Raw图像的动态范围⼤约在5000:1左右,⽽⼈眼却可以分辨出10000:1甚⾄
更⾼,现在相机拍摄技术还不能像⼈眼⼀样,该亮的地⽅亮该暗的同时⼜不丢失细节;HDR通
过不同的曝光获取同⼀份景⾊不同的细节信息,然后通过合适的技术把各个曝光图⽚中的信息在
⼀张图⽚中进⾏融合在⼀起
2HDR实现过程中技术实现过程中技术
在HDR实现过程中主要有图⽚对⻬、⾼斯⾦字塔内采样、拉普拉斯⾦字塔采样以及混合等,在
HDR图⽚合成之前第⼀步就是要进⾏图⽚对⻬操作,图⽚对其的结果直接影响HDR合成的效果;
本⽂中的合成的两张或者三张图⽚在采集过程中是对⻬的,不需要进⾏额外的处理;
2.1图⽚对⻬图⽚对⻬
图⽚对⻬最直观的理解就是让两幅相同场景拍摄的照⽚在同⼀个坐标系下看着是相同的,那么这
样的两幅图⽚叫做对⻬了,否则就是没有对⻬.
可以看出中间的图⽚和左边的图⽚明显没有对⻬,如果选取左边的图⽚作为参考图⽚,让中间的
通过通过适当的旋转移动变成右边的照⽚,那么在同样的坐标下可以认为左右两张图⽚已经对⻬
了.
2.2图⽚对⻬算法图⽚对⻬算法
图⽚对⻬的⽬的就是让两个图⽚在相同的坐标下图象出现的位置⼀样;常⽤的图象对⻬⽅法有:
全局遍历的⽅法
最直观也是最好理解的⽅法即通过不断的旋转或者是移动图⽚,让两幅图⽚对⻬;
MTB中位值算法
获取图⽚的灰度平均值,然后构建MTB中位图表,通过中位图⽐较确定如何shift图⽚能够让
两者的误差最⼩,该⽅法是HDR中最常⽤的⽅法,具有优秀的鲁棒性并且对曝光不敏感.
2.3MTB中值对⻬⽅法中值对⻬⽅法
2.3.1MTB位图的构建位图的构建Table
对图⽚进⾏灰度变换,然后计算出灰度平均值gray_avg;然后对每⼀个像素点进⾏⽐较,如果
gray(i)⼩于平均值,那么表格⾥⾯填⼊0,否则填⼊1;计算过程可以表⽰如下:
foreachgray_valueingray_pic:
if(gray_value(i)<gray_avg)
Table[i]=0;
else
Table[i]=1;
最终的效果如下图表⽰,左边是待处理图⽚,右边是对应的MTB位图图⽚;同样的处理⽅法对输
⼊的两张图⽚进⾏处理会得到两个右边的⿊⽩位图图⽚,然后对这两个⿊⽩位图图⽚进⾏XOR操
作就可以得到两幅图⽚的差异
2.3.2⾦字塔⾦字塔MTB
对输⼊的图⽚的宽和⾼进⾏⼀半缩放处理得到的⼀系列图⽚就是⾦字塔序列图,如果对这些⾦字
塔序列图进⾏中位图的计算就会得到⼀系列的⾦字塔中位图
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资源评论
- 小小战2019-05-16中文版的总结资料,还不错
- 鸠摩智说2020-12-10学写了, 谢谢
xuliang982006
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