[发明专利]用于高动态范围图像的图像处理方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种用处理器对高动态范围HDR图像进行编码的方法，该方法包括：

接收具有第一动态范围的输入图像；

基于输入图像生成色调映射图像，其中色调映射图像具有比第一动态范围低的动态范围；

生成比值图像(Y_R)，该比值图像包括输入图像的如下亮度像素值，所述亮度像素值已逐个像素地除以色调映射图像中的对应亮度像素值；

向比值图像应用可逆函数(F)以生成修改后的比值图像(F(Y_R))；

生成表示可逆函数的逆函数(F^-1)的查找表，其中向修改后的比值图像应用查找表(F^-1)生成比值图像的近似图像；以及

基于色调映射图像和修改后的比值图像生成编码HDR图像，

其中可逆函数被选择为使得当向修改后的比值图像应用可逆函数的逆函数时，在比值图像和比值图像的近似图像之间的距离根据预定度量被最小化，以及

其中，所述方法还包括：

计算比值图像的像素值的直方图；

基于直方图计算累积直方图；以及

基于累积直方图生成可逆函数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在比值图像和比值图像的近似图像之间的距离根据均方误差准则被最小化。

3.根据权利要求1所述的方法，其中预定度量包括在比值图像和比值图像的近似图像之间的信噪比。

4.根据权利要求1所述的方法，其中预定度量包括比值图像的近似图像的峰值信噪比。

5.根据权利要求1所述的方法，其中编码HDR图像的文件格式包括编码色调映射图像、修改后的比值图像的编码版本以及表示可逆函数的逆函数的查找表。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在解码器中对编码HDR图像进行解码包括：

接收编码HDR图像；

从编码HDR图像提取色调映射图像、修改后的比值图像、以及查找表；

向修改后的比值图像应用查找表以生成比值图像的近似图像；以及

基于色调映射图像和比值图像的近似图像生成输出HDR图像。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括对修改后的比值图像进行量化以生成量化后的比值图像。

8.根据权利要求7所述的方法，其中对修改后的比值图像进行量化包括计算

其中Y_Q指代量化后的比值图像，Y_R指代比值图像，F(Y_R)指代修改后的比值图像，scale指代缩放因子，并且min(F(Y_R))和max(F(Y_R))指代修改后的比值图像的最小值和最大值。

9.根据权利要求8所述的方法，其中scale＝2^B-1，其中B指代用于表示量化后的比值图像的像素的位数。

10.根据权利要求1所述的方法，其中生成可逆函数包括计算

F_i＝((c_hist_i-min(c_hist))/(max(c_hist)-min(c_hist))*scale

其中，c_hist_i指代比值图像的第i个像素值的累积直方图值，min(c_hist)和max(c_hist)指代累积直方图的最小值和最大值，且scale指代缩放因子。

11.根据权利要求10所述的方法，其中scale＝2^B-1，其中B指代用于表示修改后的比值图像的像素的位数。

12.一种非暂时性计算机可读存储介质，在该非暂时性计算机可读存储介质上存储有用于用处理器执行根据权利要求1-11中任一项所述的方法的计算机可执行指令。

13.一种对编码高动态范围HDR图像进行解码的装置，该装置包括：

处理器；以及

非暂时性计算机可读存储介质，在该非暂时性计算机可读存储介质上存储有用于用处理器执行根据权利要求1-11中任一项所述的方法的计算机可执行指令。