[发明专利]一种基于拉普拉斯金字塔的色调映射方法

说明书

本发明涉及图像处理技术领域，本发明公开了一种基于拉普拉斯金字塔的色调映射方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、获取彩色图，并计算该彩色图的灰度图；步骤二、将灰度图进行等间隔量化，量化后亮度等级记为；步骤三、对灰度图计算高斯金字塔，并设置一个空金字塔，其二者层数均为N；步骤四、对每一个量化等级，，对灰度图，根据量化等级进行重映射调整，得到图像，对图像计算其拉普拉斯金字塔；根据和调整先前计算出的拉普拉斯金字塔；步骤五、根据步骤四最终得到的拉普拉斯金字塔重建出最终的图像。通过上述方法对图像进行分层拉普拉斯金字塔处理，进而将多层拉普拉斯金字塔处理结果进行融合，最终生成一张效果提升的图像。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于拉普拉斯金字塔的色调映射方法。

背景技术

图像色调映射技术是计算摄影学的基本问题之一，在计算机视觉中占有非常重要的地位。现有图像成像设备仅能捕捉较小的动态范围，因此在场景明暗对比较小的时候有比较好的成像质量，当场景明暗对比度很大时，成像设备获取的图像会丢失很多图像细节。因此业界发明了一种新的存储图像数据的格式，专门用于存储大动态范围的HDR图像。受限于当前显示设备仅能显示低动态范围的图像，因此要将HDR图像显示在当前低动态范围显示设备上必须对HDR各式的图像进行色调映射。色调映射技术的作用不仅可以用于显示HDR文件格式的图像，对于普通成像设备采集的低动态范围图像也可以很好的提升图像质量，创造出类似艺术风格的图像效果。

现有技术中的图像映射方式如申请号为CN201310159220.4的专利申请所记载，其公开了高比特深度视频到低比特深度显示器的高效色调映射。公开了高比特深度视频到低比特深度显示器的高效色调映射的若干实施例。在一种实施例中，系统将高动态范围(HDR)的输入图像数据映射到低动态范围(LDR)的输出图像数据，并且其中该映射并不会将输入图像数据从一个色彩空间变换到另一个色彩空间。一种实施例包括色调映射模块，其输出用于输出图像数据的经色调映射的亮度信号，以及色彩映射模块，其输出用于输出图像数据的色度信号。可以避免中间图像处理步骤，并因此提高映射效率。

为了更好地提升图像的细节以及达到更好的光影效果，需要一种新的色调映射方法。

发明内容

为了更好地提升图像的细节以及达到更好的光影效果，本发明公开了一种基于拉普拉斯金字塔的色调映射方法。

本发明的发明目的通过下述技术方案来实现：

一种基于拉普拉斯金字塔的色调映射方法，其具体包括以下的步骤：

步骤一、获取彩色图I_r，g，b，并计算该彩色图的灰度图L；

步骤二、将灰度图L进行等间隔量化，量化后亮度等级记为L₀，L₁，...L_N；

步骤三、对灰度图L计算高斯金字塔pG_[0..N]，并设置一个空金字塔pL_[0..N]，其二者层数均为N；

步骤四、对每一个量化等级k，0≤k≤N，对灰度图L，根据量化等级L_k进行重映射调整，得到图像L′，对图像L′计算其拉普拉斯金字塔pL′_[0..N]；根据pL′_[0..N]和pG_[0..N]调整先前计算出的拉普拉斯金字塔pL_[0..N]；

步骤五、根据步骤四最终得到的拉普拉斯金字塔pL_[0..N]重建出最终的图像。

更进一步地，上述对灰度图L，根据量化等级L_k进行重映射调整，得到图像L′的具体过程为：