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专利号: 2018101825298
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于梯度结构相似性的无鬼影高动态范围成像方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)、鬼影区域的判别

1.1)、从输入的N帧不同曝光量图像中选出一帧中等曝光量的图像作为参考图像Ir,将N帧不同曝光量图像中剩余的N-1帧图像作为非参考图像Isn(n=1,2,...,N-1);

1.2)、提取参考图像Ir的水平梯度图像Ixr以及非参考图像Isn的水平梯度图像Ixsn,计算参考图像Ir与非参考图像Isn的水平梯度结构相似性图像GSSIMx(Ixr,Ixsn),其中,第i个像素点的值为:其中,C1与C2为防止除数为零的常数,i属于整个图像域;

μxri为水平梯度图像Ixr像素点i处p×p的方形窗内像素值的平均值:其中,zrik为水平梯度图像Ixr像素点i处p×p的方形窗内第k个像素点的像素值,K=p×p;

μxsni为水平梯度图像Ixsn像素点i处p×p的方形窗内像素值的平均值:其中,zsnik为水平梯度图像Ixsn像素点i处p×p的方形窗内第k个像素点的像素值,K=p×p;

σxri为水平梯度图像Ixr像素点i处p×p的方形窗内像素值的标准差:σxsni为水平梯度图像Ixsn像素点i处p×p的方形窗内像素值的标准差:为水平梯度图像Ixr与水平梯度图像Ixsn像素点i处p×p的方形窗内像素值的协方差:按照同样的方法,计算出垂直梯度结构相似性图像GSSIMy(Iyr,Iysn),其中,第i个像素点的值为GSSIMy(Iyr,Iysn)i;

1.3)、得到参考图像与非参考图像的梯度结构相似度图像GSSIM(Ir,Isn),其中,第i个像素点的值为GSSIM(Ir,Isn)i:GSSIM(Ir,Isn)i=GSSIMx(Ir,Isn)i·GSSIMy(Ir,Isn)i   (7);

1.4)、获取鬼影区域图像ghostmap(Ir,Isn),其中,第i个像素点的值为ghostmap(Ir,Isn)i:其中,th为判别是否为鬼影像素点的阈值;

1.5)、使用形态学处理ghostmap(Ir,Isn),去除孤立的噪声点和填充孔洞,得到鬼影区域图像ghostmap*(Ir,Isn),其中,值为1的区域为鬼影区域;

(2)、鬼影去除

根据参考图像Ir在鬼影区域的梯度信息以及非参考图像Isn在鬼影区域的边界信息,采用泊松图像编辑算法,重新构建出非参考图像Isn在鬼影区域内像素点的像素值,得到去除鬼影后的非参考图像I'sn;

(3)、生成无鬼影的高动态范围图像

3.1)将参考图像Ir以及非参考图像I'sn组成N帧无鬼影图像Ij,j=1,2,...,N;

3.2)、对N帧无鬼影图像每帧的M个位置的像素值按照色彩通道进行采样,得到的采样值Zcmj,c∈{R,G,B},m为采样值的位置;然后结合各帧的图像曝光时间tj,求解出逆相机响应函数gc;

3.3)、对N帧无鬼影图像的像素值Zcij做逆映射,得到HDR(高动态范围)图像,其中,第i个像素点的辐照度值Eci:其中,U(Zcij)为高斯合成权重,其表达式为:

2.根据权利要求1所述的无鬼影高动态范围成像方法,其特征在于,C1为10,C2为60,th为0.1;M大小为512,λ大小为20。