[发明专利]曝光相关的亮度变换

说明书

一种根据输入图像生成作输出图像的图像处理设备，所述输入图像为场景的第一图像，所述输出图像为所述场景的第二图像，其中，所述输出图像对应的曝光度不同于所述输入图像的曝光度。所述图像处理设备包括强度变换器，用于根据输入像素周围的输入块确定输出像素的一个或多个强度，其中，所述输出像素是所述输出图像的像素，所述输入像素是与所述输出像素对应的所述输入图像的像素。

技术领域

本发明涉及一种根据输入图像生成输出图像的图像处理设备，其中，所述输出图像对应的曝光度不同于所述输入图像的曝光度。本发明还涉及一种图像变换学习设备、一种强度变换学习方法以及一种根据输入图像生成输出图像的方法。

本发明还涉及一种存储程序代码的计算机可读存储介质，其中，所述程序代码包括用于执行上述方法的指令。

背景技术

在摄影中，曝光指的是摄像器件采集的光量。由于低曝光的图像显得暗而高曝光的图像显得亮，因此不同的曝光程度通常产生不同的图像强度。在一些应用中，可能需要用到对应不同曝光度的图像。例如，在高动态范围(high dynamic range，HDR)成像中，可以将不同曝光度的图像进行合成为高动态范围图像，其能够实现比常规成像或摄影技术更大的动态范围。为达到这一目的，必须通过成像器件采集不止一个图像，导致图像采集更加耗时繁琐。

因此，对于HDR成像及其他应用，需要根据输入图像确定输出图像，其中，所述输出图像对应的曝光度不同于所述输入图像。

例如，改变曝光可能会影响灰度图像中的强度或彩色图像中的颜色分量。一组彩色输入图像之间的颜色一致性对于计算机图形和图像处理中的各种应用至关重要，尤其是对于当前应用是基于所述输入图像在像素强度方面具有相同颜色特征这一假设的情况。

在下文中，曝光转换是指将对应某一曝光度(第一曝光度)的输入图像变换为对应曝光度(第二曝光度)不同于所述第一曝光度的输出图像的任意技术。所述输入图像和所述输出图像可以是灰度图像或彩色图像。

曝光转换的问题在计算机视觉和计算摄影中十分常见，其利用不同曝光度的多个图像来提高照片的质量或检测场景的几何形状。曝光转换所解决的典型问题是如何消除相机和/或场景相关运动所导致的不同内容场景中的颜色差。

这些应用包括了从采用立体声或多相机系统的目标跟踪与识别，到图像与全景图像拼接、图像检索、面部与物体识别、行人与汽车检测、运动估计与补偿、立体声匹配和视差图计算，以及视频增强场景下的帧间颜色一致性等各种应用。在这些应用中，拍摄过程中不断变化的光照条件、不同的内部参数(曝光设置和传感器灵敏度)以及相机的辐射属性或仅仅是不同的拍摄时间都可能导致颜色上的差异。这种偶然的颜色差是诸如多视图立体声设备等多相机系统的典型现象。

然而，在其他一些场景中，由于应用的性质，输入图像之间存在一种固有的辐射变化。对于HDRI的情况尤其如此，输入的低动态范围(Low Dynamic Range，LDR)图像的曝光度从曝光不足(图像发暗)到曝光过度(图像饱和区域发亮)各不相同。随后将所述输入LDR合成一个具有更大动态范围的HDR图像。在该技术中，需要将LDR对齐，以便处理相机响应函数(Camera Response Function，CRF)或执行多重曝光(Exposure Fusion，EF)。然而，在大多数情况下，摄像器件或场景本身引入的运动不符合这一假设。这就需要进行运动补偿，而运动补偿又依赖于所述输入LDR之间的初始曝光转换。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像处理设备和图像变换学习设备，所述图像处理设备和所述图像变换学习设备克服了前面提到的现有技术中的一个或多个问题。