[发明专利]一种低动态范围图像逆向生成高动态范围图像的方法

权利要求书

1.一种低动态范围图像逆向生成高动态范围图像的方法，其特征在于，包括：

a)对输入图像亮度灰度图进行全局细节增强，计算输入图像亮度灰度图细节增强后的对数，利用对数转换初步压缩原始场景中的亮度；其中所述图像为低动态范围图像或高动态范围图像；

b)对全局细节增强的输入图像亮度对数进行直方图统计，计算其平均值与标准差，对直方图进行分段裁剪与补偿；

c)由亮度与标准差估算模型计算映射到中间高动态范围图像的平均亮度与标准差，从而求解输入图像到中间高动态范围图像的亮度直方图全局映射曲线，其中由最大熵亮度估算方法自适应估算出最优输出中间高动态范围图像亮度；

d)利用高效滤波器对中间高动态范围图像亮度滤波去除映射产生的伪影得到输出高动态范围图像亮度；

e)将输入图像色彩通道映射到对应输出高动态范围图像色彩通道并进行自适应校正，合并色彩空间获得输出高动态范围图像；

所述步骤a)包括：

a1)定义输入图像红绿蓝三个色彩通道的数据分别为R，G，B，定义输入图像亮度L_w：

L_w＝0.299R+0.587G+0.114B (1)

a2)定义输入高动态范围图像大尺度纹理层为b：

其中，I为单位矩阵；α是平衡因子；Q_x,Q_y是前向差分算子；是后向差分算子；A_x和A_y是分别包含平滑权重a_x(L_w)和a_y(L_w)的对角矩阵；平滑权重a_x(L_w)和a_y(L_w)分别定义如下：

其中，ε₁是常数；β是决定ln(L_w)梯度灵敏度的参数；

a3)计算输入图像亮度的对数L_e：

L_e＝ln(L_w) (5)

a4)定义输入图像亮度细节层对数d：

d＝L_e-ln(b) (6)

a5)定义输入图像全局增强亮度的对数L'_e：

L'_e＝λ₁ln(b)+λ₂d (7)

其中，λ₁是修正因子；λ₂是增强因子，定义为：

其中，μ_Input为输入图像平均亮度；C为输入图像对比度；μ_Input和C分别定义如下：

其中，M和N是输入高动态范围图像的长和宽；L_w(i,j)表示位置为(i,j)像素点的亮度值；δ(τ,υ)＝|τ-υ|即是相邻像素间的亮度τ和亮度υ的差值绝对值，P_δ(i,j)即相邻像素间的亮度灰度差为δ的像素分布概率。