[发明专利]一种基于MSR的高动态范围视频生成方法

说明书

本发明公开了一种基于MSR的高动态范围视频生成方法，该方法首先对连续帧进行场景切换检测，若当前帧与前一帧发生场景切换，则后续不再进行闪烁检测；然后基于MSR算法将图像分解为细节层和基础层，增强亮区域的细节层并全局扩展基础层，再将增强后的两层融合，然后根据原始图像、原始图像的亮度和融合得到的亮度图像经过颜色校正产生高动态范围图像；最后，根据当前帧和前一帧的亮度的对数几何均值差对产生的连续的高动态范围图像进行闪烁检测，若发生闪烁现象，则对当前帧的亮度进行处理，得到去除闪烁后的高动态范围视频帧。本发明能够更好的扩展图像细节，使得在曝光不好的区域得到了更好的表现；同时保证了视频帧的时间一致性。

技术领域

本发明属于高动态范围视频生成技术领域，具体涉及一种基于MSR的高动态范围视频生成方法。

背景技术

由于高动态范围视频能比低动态范围视频显示更好的颜色细节，市场上高动态范围显示设备在逐渐普及，而可以直接捕获高动态范围视频的设备对于普通消费者还过于昂贵，代替直接捕获的适用于普通拍摄设备上的高动态范围视频生成方法则受到了不少研究人员的关注。

现有的高动态范围视频生成方法可以分为两类，一类是基于单帧的反色调映射方法，另一类是基于多帧的多帧图像融合方法。基于单帧的方法根据当前帧的数学统计特征确定反色调映射算子的参数，由反色调映射算子扩展图像的动态范围。其对输入的图像有较高的质量要求。在用于视频中连续帧的动态范围扩展时，没有考虑到相邻帧的时间一致性，结果视频中可能会产生闪烁现象。基于多帧的方法根据相邻曝光不同的帧，在经过运动估计与补偿后将相邻帧融合，得到高动态范围图像。但是因为根据不同曝光的图像进行了图像融合，得到的相邻结果帧可能会出现闪烁，运动区域也可能出现伪影。对于单张图像，基于单帧的方法生成的高动态范围图像的细节没有基于多帧的方法好，因为基于多帧的方法因为曝光不同，捕获到的细节比单曝光的更多。但是基于单帧的方法的运行速度比基于多帧的方法更快。

为了对高动态范围视频生成方法的质量和复杂度有更好的折衷，以及将高动态范围图像生成方法应用到视频，需要研究一种能更好的扩展图像细节和考虑视频连续帧的时间一致性的高动态范围视频生成的方法。

发明内容

针对现有技术中存在的以上问题，本发明提供了一种基于MSR的高动态范围视频生成方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于MSR的高动态范围视频生成方法，包括以下步骤：

S1、采用MSR算法对低动态范围视频帧图像进行图像分解；

S2、分别对分解图像进行图像增强；

S3、将增强后的分解图像合成得到高动态范围视频帧图像。

进一步地，所述步骤S1具体包括：

采用MSR算法将低动态范围视频帧图像S(x,y)分解为反射图像R(x,y)和亮度图像B(x,y)，所述反射图像表示为

所述亮度图像表示为

log(B(x,y))＝log(S(x，y))-log(R(x,y))

其中，表示高斯低通滤波器。

进一步地，所述步骤S2具体包括：

采用拉伸函数对反射图像进行增强，表示为

采用逆Schlick色调映射算子对反射图像进行增强，表示为

其中，R′(x,y)为增强后的反射图像，m和γ均为拉伸参数，B′(x,y)为增强后的亮度图像。