[发明专利]一种基于多尺度形态学的HDR图像色调映射方法

权利要求书

1.一种基于多尺度形态学的HDR图像色调映射方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，输入待压缩的HDR图像；

S2，构造所述待压缩的HDR图像的对数图像；

S3，对所述对数图像以第一预设倍数进行动态范围压缩多尺度分解，得到第一高斯金字塔和第一拉普拉斯金字塔；

S4，采用一维保边界磨光算子提取所述第一高斯金字塔增强后的细节层，并将所述第一高斯金字塔的细节层以第二预设倍数逐层加到所述第一拉普拉斯金字塔对应的层，得到第二拉普拉斯金字塔；

S5，对所述第二拉普拉斯金字塔以第三预设倍数进行动态范围压缩重构，得到动态范围压缩后的细节增强图像；

S6，对所述细节增强的图像进行指数变换，得到第一LDR图像；以及

S7，对所述第一LDR图像进行颜色校正，得到待输出的LDR图像；

其中，S4具体包括：

S41，将保边界二维磨光算子按照所述待压缩的HDR图像的水平和竖直两个方向进行分解，获得水平的一维保边界磨光算子和竖直的一维保边界磨光算子；

S42，根据S1中的所述待压缩的HDR图像的种类，利用S41获得的水平的一维保边界磨光算子和竖直的一维保边界磨光算子，分别对所述第一高斯金字塔逐层进行顶帽变换和底帽变换，以获得所述第一高斯金字塔的亮细节层和暗细节层；

S43，将S42得到的亮细节层的伽马变换结果逐层减去S42得到的暗细节层的伽马变换结果，得到所述第一高斯金字塔增强后的细节层；

S44，将得到的第一高斯金字塔增强后的细节层以第二预设倍数逐层加到所述第一拉普拉斯金字塔对应的层，得到第二拉普拉斯金字塔。

2.如权利要求1所述的基于多尺度形态学的HDR图像色调映射方法，其特征在于，S4中，所述待压缩的HDR图像为自然场景的HDR图像的情形下，S42具体包括：

S421，利用水平的一维保边界磨光算子和竖直的一维保边界磨光算子分别对所述第一高斯金字塔逐层进行顶帽变换，将每层水平方向顶帽变换结果和竖直方向顶帽变换结果逐点取小，得到亮细节层；

S422，利用水平的一维保边界磨光算子和竖直的一维保边界磨光算子分别对所述第一高斯金字塔逐层进行底帽变换，将每层水平方向底帽变换结果和竖直方向底帽变换结果逐点取小，得到暗细节层。

3.如权利要求1所述的基于多尺度形态学的HDR图像色调映射方法，其特征在于，S4中，所述待压缩的HDR图像为CT-HDR图像的情形下，S42具体包括：

S421，利用水平的一维保边界磨光算子和竖直的一维保边界磨光算子分别对所述第一高斯金字塔逐层进行顶帽变换，将每层水平方向顶帽变换结果和竖直方向顶帽变换结果逐点取大，得到亮细节层；

S422，利用水平的一维保边界磨光算子和竖直的一维保边界磨光算子分别对所述第一高斯金字塔逐层进行底帽变换，将每层水平方向底帽变换结果和竖直方向底帽变换结果逐点取大，得到暗细节层。

4.如权利要求1至3中任一项所述的基于多尺度形态学的HDR图像色调映射方法，其特征在于，S3包括：利用如下式(1)，从所述第一高斯金字塔的最底层开始，对所述第一高斯金字塔以第一预设倍数进行动态范围压缩多尺度分解；

式(1)中，I是所述对数图像，{G₀，G₁，...，G_N-1}是第一高斯金字塔，G₀是所述第一高斯金字塔的最底层，G_l是所述第一高斯金字塔的第l+1层，N是所述第一高斯金字塔的层数，downsample表示滤波下采样算子，β₁为所述第一预设倍数。