[发明专利]一种实时处理的快速图像分块融合系统及融合方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，更具体的涉及一种实时处理的快速图像分块融合系统及融合方法。

背景技术

真实的世界涵盖了很宽广的亮度范围，比如，中午日光的亮度可以达到深夜月光亮度的一千万倍。实际的自然场景的亮度范围可以高达14个数量级，而普通照相机却只能采集到很窄的亮度范围，约为4个数量级，这对于图像采集是一个很大的挑战，即使配备精准的自动曝光模块，也不可避免的会出现过度曝光和曝光不足的现象，尤其是对于高动态的场景(HDR)。

为了解决过度曝光和曝光不足的问题，图像融合(Image Fusion)技术被引入，来获取高动态场景的所有信息。图像融合技术是指，首先采集到针对同一场景进行不同曝光的一组图像，然后将这组图像通过融合算法进行处理，最终组合成一副几乎包含场景中所有信息的图像，如图1所示。

在目前的图像融合技术中，有些方法可以通过将一组图像序列进行融合后得到一副高动态的图像，但是这样的高动态图像并不能在显示器中正常显示，需要进行高动态到低动态的映射，才能够看到效果，这个过程过于复杂，并且融合的效果与后期的映射处理息息相关。

T.Mertens使用了图像金字塔对图像进行分层，并使用图像质量的参数作为权重，逐层进行融合，由于这种方法使用了图像金字塔，所以计算量很大，并且经常会出现一些人工处理的痕迹。

A.Goshtasby描述了一种分块融合的方法。在这种方法中，首先需要对图像分块，并逐块计算权重，之后再对每个像素点进行加权得到最终的融合图像。这种方法可以得到较好的融合效果，但同样计算量较大。

以上两种方法，在静态图像的融合中具有重要的应用价值，但是，由于其自身的种种缺陷与不足，均无法满足我们所要实现的实时处理的要求。因此，需要提供一种更好的图像处理方法。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供一种实时处理的快速图像分块融合系统及融合方法。通过对图像分块融合算法的优化，能够旨在大幅缩短此算法的用时，以提高其执行效率，使其能够良好地应用于实时图像处理系统。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案。

一种实时处理的快速图像分块融合方法包括如下步骤：

①获取针对同一场景的一组不同曝光值的图像I(x,y)。使用过少的图像，无法得到足够的动态范围，而使用过多的图像会降低处理效率。因此本发明将获取的图片数量优化为3幅左右。图2、图3即说明这种情况。

②将每张图像进行分块，每块均为d x d像素，则每张图像分为n_r*n_c块，其中，n_r、n_c分别表示横向、纵向的分块数。

③计算每个块的熵值。本发明中所使用的熵值计算公式为：

E=Σi=0255-pilog(pi)=log2(N)-1N·Cpr]]>

其中，Cpr算子表示为：