[发明专利]高动态范围图像生成系统及方法

说明书

本发明提供一种高动态范围图像生成系统，其包括光源和高动态范围图像生成模块，该光源可设置在拍摄对象周围以向其提供光照强度不同的第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光；该高动态范围图像生成模块可包括分量获取单元和处理单元，其中，所述分量获取单元从图像捕获部件在所述光源照射下所捕获的拍摄对象的一幅图像中，获取第一颜色分量灰度图、第二颜色分量灰度图和第三颜色分量灰度图的图像数据；所述处理单元由所述分量获取单元获得的各分量灰度图数据，通过已标定的所述图像捕获部件的第一颜色分量、第二颜色分量及第三颜色分量响应函数，获得所述各分量灰度图中各像素在拍摄对象上对应点的图像辐照度，从而生成高动态范围图像。本发明还提供相应的方法。所述系统及方法可实时生成HDR图像。

技术领域

本发明涉及图像处理技术，尤其涉及高动态范围图像的生成。

背景技术

高动态范围(HDR，High Dynamic Range)图像在计算机图形学中有着重要应用。

动态范围指的是图像中最大像素值与最小像素值的比，传统图像用整数代表像素值，只能表示256个亮度级，但实际自然场景中动态范围高达100000000∶1，这在传统图像中无法表示。但与传统图像不同，HDR图像用浮点数表示像素值，可以完全表示出自然场景中的动态范围，而且其像素值是实际场景亮度的线性映射，给处理带来很大的方便和好处。

HDR图像的获取方法有三类，第一类是模拟光线和基于物理光照模型的合成图像，第二类是用多张不同曝光度的普通图像来计算实际场景亮度，得到HDR图像，第三类是使用各种新的硬件设备直接拍摄HDR图像。第二类方法因只需普通相机拍摄不同曝光度的图像就可生成HDR图像而具有广泛应用。但是，由于其需要拍摄不同曝光度的图像，因此很难实时获得HDR图像。

发明内容

本发明提供一种高动态范围图像生成系统及方法，可在实时获得HDR图像。根据本发明所述的高动态范围图像生成系统可包括光源和高动态范围图像生成模块。其中，该光源可设置在拍摄对象周围以向其提供光照强度不同的第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光；该高动态范围图像生成模块可包括分量获取单元和处理单元。所述分量获取单元从图像捕获部件在所述光源照射下所捕获的拍摄对象的一幅图像中，获取第一颜色分量灰度图、第二色分量灰度图和第三颜色分量灰度图的图像数据；所述处理单元由所述分量获取单元获得的各分量灰度图数据，通过已标定的所述图像捕获部件的第一颜色分量、第二颜色分量及第三颜色分量响应函数，获得所述各分量灰度图中各像素在拍摄对象上对应点的图像辐照度，从而生成高动态范围图像。

本发明还提供一种高动态范围图像生成方法，所述方法包括：在在拍摄对象周围设置向其提供光照强度不同的第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光的光源；从图像捕获部件在所述光源照射下所捕获的拍摄对象的一副图像中，获取第一颜色分量灰度图、第二颜色分量灰度图和第三颜色色分量灰度图的图像数据；以及根据所获取的各分量灰度图的图像数据，依据已标定的所述图像捕获部件的第一颜色分量、第二颜色分量及第三颜色色分量响应函数，获得所述各分量灰度图中各像素在拍摄对象上对应点的图像辐照度，从而生成高动态范围图像。

采用本发明所述的系统或执行本发明所述的方法可通过相机捕获的拍摄对象的一副图像生成高动态范围图像，从而实现了实时生成高动态范围图像。

附图说明

图1是根据本发明的一个示例的高动态范围图像生成系统的结构示意图。

图2是光源1与相机3的相对设置的示意性图示。

图3为相机3所拍摄的一副图像，图4、5和6分别是该图像的红色分量灰度图、绿色分量灰度图和蓝色分量灰度图。

图7-9是根据本发明的一个示例的高动态范围图像生成方法的流程示意。

具体实施方式