[发明专利]分段曝光成像高动态恢复方法及系统

权利要求书

1.一种分段曝光成像高动态恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取第一曝光段的段末曝光时刻T1的各个像素亮度值V1i及第二曝光段的段末曝光时刻T的各个像素亮度值Vi，i＝1～n，n为像素点的数量，所述第一曝光段先于第二曝光段；

S2：计算每个像素点对应的当前光强的斜率值K，其中，K＝(Vi-V1i)/(T-T1)；

S3：根据各个斜率值K和两个曝光段的总曝光时间T，计算各个像素点的当前像素亮度值Vxi＝K*T；

S4：根据第一曝光段的平均过曝值确定一过曝比较范围，对各个像素亮度值V1i进行比较判断：

若像素亮度值V1i未到达该过曝比较范围的最小值，则最终像素亮度值Voi＝Vi；

若像素亮度值V1i超过该过曝比较范围的最大值，则最终像素亮度值Voi＝Vxi；

若像素亮度值V1i在该过曝比较范围内，则进行模糊判断其倾向情况，确定最终像素亮度值；

以像素亮度值V1i在该过曝比较范围内的该像素点为中心，选取一定区域；

分别计算该区域内的各个像素亮度值Vi的区域均值Vm、及各个当前像素亮度值Vxi的均值Vxm；

分别计算该区域内各个像素亮度值Vi与其均值Vxm的差的绝对值的和Vs、及各个当前像素亮度值Vxi与其均值Vxm的差的绝对值的和Vxs；

进行判断，若VxsVs，则Voi＝Vxi，反之Voi＝Vi。

2.如权利要求1所述的分段曝光成像高动态恢复方法，其特征在于，

在整个曝光成像过程分为两段时，则所述步骤S1中，选取该两个曝光段，第一曝光段的段末曝光时刻T1为分段点的曝光时刻，第二曝光段的段末曝光时刻T为完成曝光时刻，执行步骤S2-S4后即恢复完成；

在曝光分段数量大于两段时，从后往前选取两个曝光段执行步骤S1-S4，基于恢复后的像素亮度值，前移一个曝光段而选取对应的两个曝光段执行步骤S1-S4，如此往复直至全部曝光段均恢复完成。

3.如权利要求2所述的分段曝光成像高动态恢复方法，其特征在于，还包括步骤S5，通过gamma映射曲线的方式，将恢复完成后的高动态图像的大小压缩映射到输出的位宽范围内。

4.如权利要求1所述的分段曝光成像高动态恢复方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述过曝比较范围为Vf–A～Vf+A，Vf为第一曝光段的平均过曝值，A为亮度偏差值。

5.如权利要求4所述的分段曝光成像高动态恢复方法，其特征在于，所述第一曝光段的平均过曝值为离线测试获得，亮度偏差值A的取值范围为0～20。

6.如权利要求1所述的分段曝光成像高动态恢复方法，其特征在于，所选定的区域范围是以像素亮度值V1i在该过曝比较范围内的该像素点为中心的MxN个像素点组成的区域，该M、N均取值为3～5。

7.如权利要求1所述的分段曝光成像高动态恢复方法，其特征在于，所述步骤S1中所获取的像素亮度值通过以下方式获得：曝光成像过程中，在非最终完成曝光的曝光段的段末曝光时刻，采集该时刻的各个像素亮度值后进行存储；而在最终完成曝光的曝光段的段末曝光时刻采集该时刻的各个像素亮度值后，一并获取存储的像素亮度值，进入步骤S2中执行。