[发明专利]一种单幅低动态范围图像生成高动态范围图像的方法

权利要求书

1.一种单幅低动态范围图像生成高动态范围图像的方法，其特征在于，融合了细节层分层方法和人眼视觉特性，包括LDR图像的预处理、预处理后图像的分层处理、各层图像进行相应反色调映射处理、分离图像融合获得HDR图像四个部分，第一部分包括两个步骤：

步骤1，将输入的LDR图像从RGB颜色空间转换为HSV颜色空间，分离出色度分量H、饱和度分量S和亮度分量V；

步骤2，对分离出的亮度分量图像进行gamma校正得到gamma校正图像；

第二部分包括两个步骤：

步骤3，对步骤2中得到的gamma校正图像进行双边滤波操作得到图像基本层；

步骤4，通过对步骤2得到的gamma校正图像与步骤3得到的基本层进行遍历运算操作，得到细节层，其中采用的遍历公式为：

第三部分包括一个步骤：

步骤5，构造反色调映射函数，分别对步骤4获得的细节层和步骤2获得的gamma校正图像进行反色调映射操作，得到各自的反色调映射后的图像和；所采用的反色调映射函数如下所示：

其中，I_in(x,y)是待处理图像的像素值，I_max表示LDR图像中像素的最大值映射到HDR图像中像素的值的大小，即扩展后图像的最大输出亮度；I_white决定了扩展函数的扩展曲线形状，与映射后图像的对比度相关；

第四部分包括四个步骤：

步骤6，融合步骤5中得到的两幅反色调映射图像和，得到新的亮度分量图像；所采用的融合公式如下：

其中，I₁(x,y)、I₂(x,y)分别是gamma校正图像和细节层经过反色调映射后得到的图像，、β是常数参数;

步骤7，将步骤1分离的饱和度分量S、色度分量H与步骤6新得到的亮度分量进行融合得到HSV颜色空间中的HDR图像；

步骤8，将步骤7得到的HSV颜色空间下的HDR图像转换到RGB颜色空间；

步骤9，将步骤8中获得的图像进行去噪处理，消除噪声，得到最终的HDR图像。

2.根据权利要求1所述的一种单幅低动态范围图像生成高动态范围图像的方法，其特征在于，利用步骤3的双边滤波操作和步骤4的图像间的遍历运算操作将单幅图像分离成多层，即基本层和细节层，进行处理。

3.根据权利要求1所述的一种单幅低动态范围图像生成高动态范围图像的方法，其特征在于，步骤5中I_white的选取方法为I_white=I_max。

4.根据权利要求1所述的一种单幅低动态范围图像生成高动态范围图像的方法，其特征在于，步骤6中融合公式的参数选为 。