[发明专利]基于最优曝光的最小包围曝光集合获取方法

摘要

本发明公开了一种基于最优曝光的最小包围曝光集合获取方法，用于解决现有最小包围曝光获取方法合成的高动态范围图像成像质量差的技术问题。技术方案是采用Debevec&Malik相机响应函数获取方法，依次获取不同曝光下的辐照度范围，建立目标场景最优曝光与相机可捕获曝光中相应曝光对应关系，遍历相机标准曝光序列，求出相机标准曝光序列中对应于目标场景地最小包围曝光图像集合，由目标场景的最优曝光时间按照曝光步数差，计算基于目标场景最优曝光的最小包围曝光图像集合；得到的曝光集合中包括含有目标场景有用信息最多的最优曝光，既保证了成像质量又有效减少了曝光集合中冗余信息和捕获图像集合的总耗时。

主权项

1.一种基于最优曝光的最小包围曝光集合获取方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、选定一典型的足以涵盖相机可捕获动态范围的静态场景，遍历相机的所有快门档位拍摄一组包围曝光图像，并将该组包围曝光图像作为相机在所有快门档位参数设置下的参照基准，称为相机标准曝光序列；对相机标准曝光序列拟合得到相机响应函数，拟合公式为：g(Z_ij)＝Inf^‑1(Z_ij)＝InE_i+InΔt_j     (1)式中，Inf^‑1记为g，即相机响应函数，E为辐照度，Δt为曝光时间，Z_ij是像素值，Z_ij∈[0,255]，下标i代表像素点在图像中的空间位置，下标j代表曝光序列中的第j幅图像；步骤二、由相机图像传感器捕获的曝光能量与成像记录像素值间的映射关系即得到相机在每个曝光时间下拍摄的图像中每个像素值对应的辐照度值：E＝exp(g(Z)‑lnΔt)    (2)步骤三、针对目标场景根据步骤二中的方法得到最优曝光图像的辐照度范围；步骤四、计算相机标准曝光序列中每张图像的辐照度范围边界值的均值和目标场景最优曝光图像的辐照度范围边界值的均值：式中，表示图像序列中第j张图像捕获辐照度边界值的均值，E_j(0)表示第j幅图像中像素值0对应的辐照度值，E_j(255)表示第j幅图像中像素值255对应的辐照度值，并将目标场景最优曝光图像映射到相机标准曝光序列中对应的图像；步骤五、对最优曝光图像进行欠曝光与过曝光的判断；计算目标场景的最小辐照度和最大辐照度所对应的图像的曝光时间；接着以相机标准曝光序列为基准计算目标场景最小辐照度和最大辐照度；并在相机标准曝光序列中找出对应于目标场景的最小曝光图像集合，最后映射到基于目标场景的最优曝光的最小包围曝光图像集合。