[发明专利]一种基于偏振图像的高动态范围成像生成方法

权利要求书

1.一种基于偏振图像的高动态范围成像生成方法，其特征在于，包括：

针对于需要成像的目标区域，通过偏振相机单次曝光获取多张不同偏振角度的偏振图像；

构建HDR生成模型，并使用多张不同偏振角度的偏振图像作为HDR生成模型输入，使用HDR生成模型学习偏振图像的特征以及偏振效应的特征，最终HDR生成模型输出每张偏振图像的特征图；

利用所述偏振图像计算线偏振度特征、偏振角度特征；

将偏振度特征、偏振角度特征作为融合参数，将HDR生成模型输出的所有偏振图像的特征图融合成HDR图像。

2.根据权利要求1所述的基于偏振图像的高动态范围成像生成方法，其特征在于，所述多张不同偏振角度的偏振图像为0°、45°、90°、135°共4个偏振角度的偏振图像。

3.根据权利要求2所述的基于偏振图像的高动态范围成像生成方法，其特征在于，则所述偏振度特征P1、偏振角度特征P2的计算公式如下：

上式中，I₀,I₄₅,I₉₀,I₁₃₅分别表示在0°、45°、90°、135°偏振角度获取的偏振图像的强度。

4.根据权利要求1所述的基于偏振图像的高动态范围成像生成方法，其特征在于，所述HDR生成模型利用卷积神经网络构建；所述HDR生成模型采用编码器-解码器的结构，编码器的下采样结构用于提取偏振图像的特征，而解码器则将图像的特征恢复到原图像尺寸；所述模型中，通过从高分辨率的特征图中引入跳跃连接来改善上采样的粒度粗糙程度。

5.根据权利要求1所述的基于偏振图像的高动态范围成像生成方法，其特征在于，通过构建HDR生成模型的损失函数，使得模型输出逼近HDR图像真值；所述损失函数表示为：

上式中，μ_x、表示偏振图像x通过模型输出的特征图的平均值、标准差，μ_y、表示对应于偏振图像x的图像真值的平均值、标准差，σ_xy表示所述特征图、图像真值的协方差，C₁、C₂为常数。

6.一种基于偏振图像的高动态范围成像生成装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于针对于需要成像的目标区域，通过偏振相机单次曝光获取多张不同偏振角度的偏振图像；

模型构建模块，用于构建HDR生成模型，并使用多张不同偏振角度的偏振图像作为HDR生成模型输入，使用HDR生成模型学习偏振图像的特征以及偏振效应的特征，最终HDR生成模型输出每张偏振图像的特征图；

特征计算模块，用于利用所述偏振图像计算线偏振度特征、偏振角度特征；

图像融合模块，用于将偏振度特征、偏振角度特征作为融合参数，将HDR生成模型输出的所有偏振图像的特征图融合成HDR图像。

7.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时实现根据权利要求1至5中任一权利要求所述的基于偏振图像的高动态范围成像生成方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1至5中任一权利要求所述的基于偏振图像的高动态范围成像生成方法的步骤。