[发明专利]通过运动物体检测和扩展去除鬼影的高动态范围成像方法

摘要

本发明提供一种通过运动物体检测和扩展去除鬼影的高动态范围成像方法，本发明的重要思想是对运动区域在边缘的约束下进行扩展来增强运动区域检测的结果；本发明使用一种基于马尔可夫随机场框架的方法来检测运动区域，并使用一种基于图像分割的方法对运动区域进行扩展；根据扩展后的运动区域的掩膜图像调整各像素的权重，并将各像素权重应用到最终的曝光融合中，可以有效地解决在高动态范围成像中出现的鬼影问题。

主权项

一种通过运动物体检测和扩展去除鬼影的高动态范围成像方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)运动区域检测：将一组不同曝光度的图像按曝光时间升序排列，计算相机响应函数，并选取一张能够全部参与最终合成的图像作为参考图像，则运动区域的检测就是要找出其他图像中与参考图像不同的区域；根据相机响应函数将参考图像的曝光度调整为其他图像的曝光度，然后计算其他图像与调整后的参考图像对应的像素点的差值，差值越大则像素点属于运动区域的可能性越大；建立一个基于马尔可夫随机场的能量函数，将运动区域检测这个标记问题转换为能量最小化问题，并使用图割解决能量最小化问题；得到一个掩膜图像，背景区域被标记为0，运动区域被标记为1；(2)运动区域扩展：扩展算法需要两个标记区域，一个是hard object，一个是hard background，分别记作H_O和H_B区域，这两个区域分别表示必定是物体的区域即运动区域和必定是背景的区域即非运动区域；H_O使用步骤(1)检测到的运动区域代替，H_B使用一种基于图像分割的方法得到；扩展算法就是将H_O和H_B两个区域扩展，将这两个区域周围像素值与区域内像素值相近的像素扩展进该区域内；扩展算法也是将区域扩展这个标记问题转换为能量最小化问题进行求解；得到扩展后的运动区域的掩膜图像，并由此计算出各个像素的权重；(3)曝光融合：使用步骤2)中得到的各个像素的权重，进行曝光融合来合成多张不同曝光度的图像，最终得到无鬼影的高动态范围图像。