[发明专利]一种基于数密度均衡的色调映射方法

摘要

本发明公开了一种基于数密度均衡的色调映射方法，该方法包括步骤：获得一幅高动态图像；将所述高动态图像的亮度范围划分为多个亮度级；当所述高动态图像为较暗场景图像时，将所述高动态图像的亮度范围划分为第一亮度范围和第二亮度范围，将所述第一亮度范围映射到低动态图像的第一亮度范围，将所述第二亮度范围映射到低动态图像的第二亮度范围；当所述高动态图像为非较暗场景图像时，将所述高动态图像的亮度范围映射到低动态图像的亮度范围。本发明的方法计算速度快，实现简单，而且适应场景广。

主权项

1.一种基于数密度均衡的色调映射方法，该方法包括步骤：步骤100，获得一幅高动态图像，所述高动态HDR图像亮度范围为[0,HB_max]，HB_max为高动态图像亮度最大值；步骤200，将所述高动态图像的亮度范围[0,HB_max]分为M份，得到高动态图像新的亮度范围[0,M‑1]，M大于255，统计M个子区间的像素数，第i个子区间的像素计数表示为N_i，且步骤300，计算高动态图像的平均亮度，设定判断是否为较暗场景图像阈值，当所述高动态图像平均亮度大于该阈值时，则为非较暗场景图像，否则为较暗场景图像；步骤400，当所述高动态图像为较暗场景图像时，将所述高动态图像的亮度范围划分为第一亮度范围和第二亮度范围，将所述第一亮度范围映射到低动态图像的第一亮度范围，将所述第二亮度范围映射到低动态图像的第二亮度范围；其中，高动态图像的第一亮度范围是[0,M_th]，高动态图像的第二亮度范围是[M_th+1,M‑1]，低动态图像的第一亮度范围是[LB_min,th],低动态图像的第二亮度范围是[th+1,255]，所述低动态图像的亮度范围是[LB_min,255]，0≤LB_min＜255，其中LB_min是所述低动态图像的亮度最小值，低动态图像亮度阈值为th，对应的高动态图像亮度阈值为M_th；进一步包括：步骤401：在高动态图像的亮度范围，当亮度小于等于M_th时，将高动态图像I亮度范围[0,M_th]映射到低动态图像[LB_min,th]；将[0,M‑1]分为[0,M₀]，设定计数阈值将[0,M₀]区间映射到LB_min，该区间的像素计数刚刚超过N_A，比N_A多的像素计数计入下一个区间，将[M₀+1,M₁]区间映射到LB_min+1，该区间像素计数加上前一个区间比N_A多的计数刚刚超过N_A，以此类推，直至将[0,M_th]映射完毕；步骤402，在高动态图像的亮度范围，当亮度大于M_th时，将高动态图像I亮度范围[M_th+1,M‑1]映射到低动态图像亮度范围[th+1,255]；在高动态图像的亮度范围，当亮度大于M_th时，将高动态图像I亮度范围[M_th+1,M‑1]映射到低动态图像亮度范围[th+1,255]，根据未映射完的像素数rest_pixel和已映射完成的低动态亮度级数k来调整N_A值，N_A＝rest_pixel/(256‑k‑LB_min)，k＝th,th+1,...255‑LB_min，将[M_th+1,M_th+1]区间映射到LB_min+th+1，该区间的像素计数刚刚超过N_A，比N_A多的计数计入下一个区间，以此类推，直至将[M_th+1,M‑1]映射完毕；步骤500，当所述高动态图像为非较暗场景图像时，将高动态图像的亮度范围[0,HB_max]映射到低动态图像的亮度范围[LB_min,255]，LB_min是所述低动态图像的亮度最小值，低动态图像亮度阈值为th，对应的高动态图像亮度阈值为M_th，其中，将[0,M‑1]分为[0,M₀]，设定计数阈值将[0,M₀]区间映射到LB_min，该区间的像素计数刚刚超过N_A，比N_A多的计数计入下一个区间，将[M₀+1,M₁]区间映射到LB_min+1，该区间的像素计数加上前一个区间比N_A多的计数刚刚超过N_A，以此类推，直至将[0,M‑1]，映射完毕。