[发明专利]图像细节增强方法

说明书

本发明提供了一种图像细节增强方法，该方法包括：获取同一场景的多个曝光程度不同的原始图像；分别计算多个原始图像的梯度场；根据多个原始图像的梯度场计算场景的融合梯度场；根据场景的融合梯度场重建场景的细节增强图像。本发明提供的方法可以充分利用待融合图像的信息，使融合后图像同时包括多个曝光程度不同的原始图像的暗场信息及亮场信息，扩展了图像的动态范围，更好地反映出图像的细节信息。与根据其它图像细节增强方法获得的图像相比，根据本发明提供的方法得到的图像保留了丰富的场景细节信息，有助于目标的辨识或进一步处理，并且实时性较好。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别是涉及一种图像细节增强方法。

背景技术

在拍摄并显示图像时，由于目前大多数拍摄设备捕捉的动态范围有限，远小于真实场景的动态范围，因此在实际拍摄图像时，容易出现局部过曝或者过暗的情况，进而导致图像的细节信息丢失。这种情况虽然可通过调节拍摄设备的参数来获取某一段动态范围内的细节信息，但该范围外的细节信息仍无法辨认。

针对上述情况，目前存在多种图像细节增强技术，该类技术一般分为单帧技术与多帧技术两种：基于单帧的细节增强方法有自动增益控制、直方图方法、多尺度图像增强技术如Retinex等方法，这些方法在处理动态范围较大的图像时，容易造成细节信息丢失。而基于多帧技术的方法包括基于评价因子的融合方法以及基于相机响应曲线的方法，基于评价因子的融合方法虽然简单，但在实际处理中容易受到评价因子性能的影响；而基于相机响应曲线的方法虽然细节增强的效果较好，但是其实时性较差，不利于实际工程应用。

发明内容

本发明提供了一种图像细节增强方法，用以迅速在图像中展现真实场景的细节信息，该方法包括：

获取同一场景的多个曝光程度不同的原始图像；

分别计算多个原始图像的梯度场；

根据多个原始图像的梯度场计算场景的融合梯度场；

根据场景的融合梯度场重建场景的细节增强图像。

具体实施中，所述获取同一场景的多个曝光程度不同的原始图像，包括：

获取同一场景连续三帧的原始图像，所述连续三帧的原始图像的曝光程度分别为：欠曝、正常及过曝。

具体实施中，所述根据多个原始图像的梯度场计算场景的融合梯度场，包括：

根据多个原始图像的梯度场计算多个原始图像的融合权重；

根据多个原始图像的融合权重融合多个原始图像的梯度场，获得场景的融合梯度场；

高斯滤波处理场景的融合梯度场。

具体实施中，所述分别计算多个原始图像的梯度场，根据如下公式进行计算：

其中，f表示原始图像；gx、gy表示x、y方向的梯度；表示x、y方向的梯度算子；G'_k表示第k帧原始图像的梯度场；k表示原始图像的序号；n表示原始图像的数量。

具体实施中，所述根据多个原始图像的梯度场计算多个原始图像的融合权重，根据如下公式进行计算：

其中，mask_k表示第k帧原始图像的融合权重；(i,j)表示像素位置；G'表示原始图像的梯度场；k表示原始图像的序号；n表示原始图像的数量；max表示最大值符号，others表示其他情况。