[发明专利]一种基于图像平均亮度的宽动态范围图像处理方法

说明书

本发明公开了一种宽动态范围视频图像处理方法，适于在计算设备中执行，通过设定平均亮度阈值并对比待处理图像的平均亮度与平均亮度阈值之间的大小关系来决定对待处理图像采用何种图像处理方法；若待处理图像的平均亮度高于平均亮度阈值，则对待处理图像采用宽动态范围图像处理；若待处理图像的平均亮度低于平均亮度阈值，则对待处理图像采用图像多值化处理。保证了在超出宽动态范围图像处理能力的环境光线亮度条件下，现实场景的主要认知特性在输出图像中得以体现。

技术领域

本发明涉及数字图像的处理技术，尤其涉及一种基于图像平均亮度的宽动态范围图像处理方法

背景技术

宽动态范围(High Dynamic Range，简称HDR)图像能够更加准确的记录真实场景的绝大部分色彩和光照信息，并能表现出丰富的色彩细节和明暗层次，而且能够提供更高的对比度、更丰富的信息和更真实的视觉感受，能更好地匹配人眼对现实世界场景的认知特性。正因为如此，HDR技术可以被应用于对图像质量要求较高的领域，如医学影像、视频监控、卫星遥感和计算机视觉等领域中。

目前的宽动态范围成像的实现方法主要采用三种方法，其一为拍摄相机多次曝光得到不同曝光度的图像，再将不同曝光度的图像进行叠加，从而得到宽动态的图像。该方法是与拍摄相机结合在一起，目前广泛应用于手机上，其特点是能部分改善成像质量，达到一定的宽动态范围成像效果，其缺点为对于运动场景的拍摄会出现较大的运动模糊。其二为利用多次拍照而得到的同一场景多幅图像，采用软件进行宽动态处理，这种方法在原理上和第一种方法一样，不同的只是将相机中图像叠加处理的方法拿到后期处理平台上来实现，其优点是参数可调，效果可调可以进行个性化处理，同样存在对于运动场景会出现模糊的问题。第三种方法就是利用软件对单一图像进行处理而得到宽动态处理，其处理效果随着采用的方法不同而各有不同。但是当环境光线亮度过低或者过高，超出HDR技术处理能力范围时，会导致宽动态范围视频图像平均亮度过高或过低，使得现实场景的认知特性被掩盖。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在环境光线过亮或过暗时，使宽动态范围视频图像能够输出现实场景的主要认知特性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种宽动态范围视频图像处理方法，适于在计算设备中执行，其特征在于该方法包括：

获取待处理图像；并计算该待处理图像的平均亮度；

设定平均亮度阈值，并对比待处理图像的平均亮度与平均亮度阈值之间的大小关系；若待处理图像的平均亮度高于平均亮度阈值，则对待处理图像采用宽动态范围图像处理；若待处理图像的平均亮度低于平均亮度阈值，则对待处理图像采用图像多值化处理；

输出处理后的图像，并获取下一帧待处理图像。

在一个实施例中，对所述平均亮度阈值设置浮动值，并对比待处理图像的平均亮度与平均亮度阈值±浮动值之间的大小关系；若待处理图像的平均亮度高于平均亮度阈值+浮动值，则对待处理图像采用宽动态范围图像处理；若待处理图像的平均亮度低于平均亮度阈值-浮动值，则对待处理图像采用图像多值化处理；若待处理图像的平均亮度处于平均亮度阈值+浮动值与平均亮度阈值-浮动值之间，则对当前待处理图像采用与上一帧图像相同的处理。

在一个实施例中，所述宽动态范围图像处理包括：图像预处理、图像的金字塔分解、图像的亮度变换、图像的细节处理和图像的合成。

在一个实施例中，所述图像多值化处理采用LUT多值化映射表处理。

在一个实施例中，所述图像平均亮度是采用直方图统计的方法，获得图像的总亮度，然后进行平均化获得。

根据本发明的另一方面，还提供了一种宽动态范围视频图像处理方法，适于在计算设备中执行，其特征在于该方法包括：

获取待处理图像；并计算该待处理图像的平均亮度；