[发明专利]用于生成具有减小的剪切区域的HDR图像的方法和装置

说明书

公开了用于生成具有减少的剪切区域的HDR图像的方法和装置。该方法包括接收场景的被称为LDR图像的较低动态范围图像和被称为HDR图像的较高动态范围图像，所述HDR图像通过应用于LDR图像的逆色调映射而获得；从HDR图像中检测到的亮区域和LDR图像中检测到的亮区域，确定LDR图像中不存在的HDR图像的新的亮区域；以及通过将HDR图像的新的亮区域的亮度值和LDR图像中的与HDR图像的所述新的亮区域对应的区域的亮度值混合来修改HDR图像的所述新的亮区域的亮度。

技术领域

本发明一般涉及高动态范围成像(HDR)领域，并且针对于扩展低或标准动态范围图像的动态范围的方式。更具体地，本发明涉及用于生成具有减少的剪切区域的HDR图像的方法和装置。

背景技术

显示技术的最新进展开始使得显示图像中的颜色，亮度和对比度的扩展动态范围。术语“图像”指代可以是例如视频或静止画面的图像内容。

使得图像的辉度或亮度的扩展动态范围的技术被称为高动态范围成像或HDR成像。许多具有处理和显示具有扩展动态范围的HDR图像的能力的显示设备已经可供客户使用。还正在开发能够捕获具有这样增加的动态范围的图像的图像捕获设备。然而，HDR图像还不是很普遍，并且存在是SDR(标准动态范围)或LDR(低动态范围)图像的许多现有图像。因此，需要在最近的高动态范围(HDR)设备上可视化低或标准动态范围(LDR或SDR)图像。

为此，已经开发了反或逆色调映射(ITM)算法。它们允许通过使用处理图像中像素的亮度信息的算法从常规(LDR或SDR)图像生成HDR图像，目的是恢复或重新创建原始场景的外观。

大多数时候，ITM在于定义应用于LDR输入图像的全局传递函数，增加动态和对比度并生成HDR输出图像。

简单的ITM可以将具有例如等于2.4的恒定系数的伽马曲线应用于LDR(或SDR)视频信号。一些其他算法更复杂，并且提出取决于画面特性在局部和时间上适配曲线。

提出的另一已知解决方案结合动态扩展，同时考虑图像的局部特性以避免噪声扩展。扩展曲线适配于内容本身，这意味着曲线的形状取决于LDR视频特征，类似例如LDR图像的灰度级的直方图，并且可以针对每个帧刷新。

传递函数经常产生于对比度改善和保留LDR图像的低和中间色调的事实之间的折衷，并因此保留艺术意图(调色师或电影导演的意图)。该折衷有时导致图像的亮部分的剪切区域，同时增加对比度。剪切区域是其中细节水平低的接近最大可编码亮度的图像中的区域。剪切区域可以呈现在LDR图像和HDR图像中。HDR图像中的剪切区域可以对应于已经呈现在LDR图像中的剪切区域或者由逆色调映射处理生成的剪切区域。在本专利申请中，剪切区域更具体地表示细节水平低的亮区域。

发明内容

本公开提出了减少HDR图像中的剪切区域，并且更具体地，减少由ITM处理生成的剪切区域。通过对由ITM获得的HDR图像应用后处理或通过适应ITM处理来实现该剪切区域的减少。

本公开提出一种处理图像的方法，包括：

-接收场景的被称为LDR图像的低动态范围图像和被称为HDR图像的高动态范围图像，所述HDR图像通过应用于LDR图像的逆色调映射而获得，

-检测所述LDR和HDR图像中的亮区域，

-确定LDR图像中不存在的被称为新的亮区域的HDR图像的亮区域，

-修改HDR图像的新的亮区域的亮度，以减少所述新的亮区域中的剪切区域的数量。

根据该方法，确定LDR图像和HDR图像之间的亮区域的变化，并且修改新引入的亮区域，以限制这些新的亮区域中的剪切区域。