[发明专利]单帧双曝光图像宽动态处理方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理领域，具体地说，是涉及一种单帧双曝光图像的宽动态处理方法。

背景技术

图像宽动态处理技术可以实现在低成本、低动态范围的显示媒介上限时高逼真场景，在高清图像处理中具有极大价值。现有的图像宽动态处理算法主要是基于多帧多曝光模式，即对同一场景多次拍摄，每次拍摄采用不同的曝光模式，从短曝光依次向长曝光过渡，得到多帧图像，最后采用相关技术合成一帧宽动态图像。采用这种处理方法得到的图像中过亮和过暗的地方都能得到适当的曝光，充分体现了细节，但是这种方法需要对同一场景多次拍摄，增加了拍摄周期，处理时需要对多帧图像处理，速度慢，不利于实时视频处理。

另外一种图像的宽动态处理方法是基于单帧单曝光技术，该方法对同一场景只采用一种曝光模式，处理速度较快，且简单易实现，但是图像的宽动态效果不理想，要么由于过曝光而导致明亮的地方变成白色，要么由于欠曝光导致暗的场景看不清，两种情况不能兼顾。

基于此，如何发明一种图像宽动态处理方法，既能兼顾明亮场景和较暗场景的细节处理，又能提高运算速度，十分必要。

发明内容

本发明为了解决现有单帧单曝光图像宽动态处理技术宽动态效果不理想，以及多帧曝光处理速度慢的问题，提供了一种单帧多曝光图像宽动态处理方法，曝光适当，处理速度快。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种单帧双曝光图像宽动态处理方法，所述的单帧双曝光图像为同时包括长曝光像素块和短曝光像素块的12位原始图像，所述的长曝光像素块和短曝光像素块在图像中依次交错排列，长曝光像素块包括n×n的长曝光像素、短曝光像素块包括n×n的短曝光像素，所述的n为正整数，包括以下步骤：

(1)、插值计算，为每个像素补齐RGB三个通道的值；

(2)、宽动态映射，将插值后的图像进行映射压缩；

(3)、将宽动态映射后的图像分割，得到分别只有长曝光像素和只有短曝光像素的两幅图像；

(4)、采用亮度分布直方图区间分段法合并所述两幅图像。

优选的，为了获得单帧双曝光图像的同时减小计算量，n＝2。

进一步的，步骤(2)中在所述的宽动态映射之前还包括检测和修正插值图像坏点的步骤。

优选的，图像坏点通过以下方式检测和修正：

b1、扫描图像中像素值，若像素值的跳变大于提前设定的阈值，则认为该像素值为坏点；

b2、以该坏点为中心，取m×m大小的区域，计算区域中除坏点之外的所有像素均值，并以均值代替坏点的像素值，继续检测下一像素，直至完成所有像素，所述的m为大于1的奇数。

又进一步的，步骤(2)中所述的宽动态映射为：

Ld=α×log(1+Lw)log(2+8×(LwLw max)γ)-β;]]>

其中，α、β、γ为控制参数；

L_d为映射后像素亮度值；

L_w为映射前像素亮度值；

L_w max为映射前图像中最大亮度值。

再进一步的，步骤(3)中所述的图像分割通过以下方式获得：

a1、所述宽动态映射后的图像中长曝光的像素值不变，短曝光像素块中的像素值由与所述短曝光像素块相邻的所有长曝光像素块中同一颜色通道像素值的均值替换，得到只有长曝光像素的图像；