專利名稱：：高動態范圍圖像在傳統輸出設備上的顯示方法
技術領域：
：本發明涉及一種計算機圖像處理方法，特別涉及一種高動態范圍圖像在傳統輸出設備上的顯示方法。
背景技術：
：目前在用數碼攝影、攝像設備拍攝時，所獲得的圖像在在現有顯示設備上顯示時會產生局部圖像細節不足的問題；為解決此類問題，計算機圖像技術處理中往往采用一種叫做FastBilateralFiltering(快速低通濾波)的方法來處理32bit灰度級的高動態范圍圖像信號，即主要用一種低通濾波器(bilateralfilter)將高動態范圍圖像(highdynraicrangeimage)信號分成低頻信號(整體亮度)和高頻信號(局部細節)兩部分，將動態范圍較高的低頻信號壓縮至低動態范圍，再加上高頻信號，所合成的圖像便是處理后的輸出結果，但該方法的主要缺點是對于一些局部對比度較大的高動態范圍圖像，輸出結果容易產生梯度倒置的問題(haloeffect),如圖4所示。
發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種高動態范圍圖像在傳統輸出設備上的顯示方法，可以解決32bit灰度級的高動態范圍圖像在現有顯示設備上的顯示時的梯度倒置問題。為解決上述技術問題，本發明方法包括如下步驟一、將高動態范圍圖像用非線性映射的方法，分解成若干張含有不同曝光時間的低動態范圍圖像；二、將一所得的若干個低動態范圍圖像的像素與高動態范圍圖像的每個像素建立對應關系；三、根據高動態范圍圖像的每個像素本身以及像素周圍的亮度情況，査找合適的曝光度下所對應的低動態范圍圖像結果；四、對三所得的低動態范圍圖像結果的像素值進行加權平均計算，得出結果；加權平均權重分配按照距離越近的像素，所對應的曝光時間趨于相同；像素值越接近的像素，對應的曝光時間趨于相同；像素周圍越亮，對應的曝光時間越短。本發明方法由于對像素及其周圍像素得值加權平均，可以有效去除高動態范圍圖像在傳統輸出設備上的顯示梯度倒置問題，并且也克服了的局部圖像細節不足問題。圖1是一處風景亮度的二維信號圖2是圖1信號處理后的理想二維信號圖3是計算機模擬高動態范圍圖像二維信號圖4是使用現有技術FastbilateralFiltering處理圖3的效果；圖5是使用本發明方法處理圖3的效果，即本發明一具體實施例的效果；圖6是本發明方法的流程圖。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。本發明基本原理是人眼瞳孔的大小會隨著環境亮暗的變化而變化，從而改變人眼所接受到的亮度。越亮的地方瞳孔越小，越暗的地方瞳孔越大。人們需要看清楚不同亮暗的地方，就需要不同的瞳孔大小。圖1即是一處風景亮度的二維信號圖；而圖2是圖1信號處理后的理想二維信號圖，圖3是計算機模擬高動態范圍圖像二維信號圖，圖4是使用現有技術FastbilateralFiltering處理圖3的效果。對于高動態范圍圖像的顯示，基于以上原理，本發明方法解決方案的如圖6所示，包括1、用非線性映射的方法，將高動態范圍圖像分解成若干張含有不同曝光時間的低動態范圍圖像。每張圖像都有清楚或不清楚的部分。2、建立高動態范圍圖像的每個像素所與上一部所得的若干個低動態范圍圖像的像素的對應關系。3、根據高動態范圍圖像的每個像素本身以及像素周圍的亮度情況，對該像素所對應的若干個低動態范圍圖像的像素值加權平均，計算出結果同時該方法可以去除梯度倒置效應。權重分配的原則是:距離越緊的像素，所對應的曝光時間越相同。像素值越接近的像素，對應的曝光時間越相同。像素周圍約亮，對應的曝光時間越小。下面結合具體實施例進一步講述本發明。實施例圖5是使用本發明方法處理圖3的效果，即本發明一具體實施例的具體效果。在處理如圖3所示的獲得的圖像時，具體按如下過程執行1.計算所有像素中的最大值Ymax，Ymax二Max(Y);Y為原高動態范圍圖像；2.計算最大曝光值offset—max,offset_max=1og(Ymax+l);3.在0-offset—max之間平均的取X個值N[](10〈X〈1000);X為所取得不同曝光的個數；N[]為從小到大記錄各個曝光度的矩陣；fori=(hl:xN[i]=0+i*(offset—max/X)End4.根據每一個曝光度N[]，計算高動態范圍圖像Y在不同的曝光度N[]下所對應的低動態范圍圖像ldrY[]-fori二O:l:xldrY[i]=log(Y+N[i]);End5.將圖像Y平均分成M水M個窗口WIN[][]，(2<=M<=500);6.計算每一個窗口WIN[][]的中心像素的坐標Center[][];7.計算每個窗口內的所有像素的平均值Meari_WIN[][]:fori=0:l:Mforj二O:l:MMean—WIN[i][j]二mean(WIM[i][j])EndEnd8.對于圖像Y內的每一個像素P(x,y)，計算P(x,y)到每一個Center[][]的歐幾里德距離D[]□。(x，y)為每一個像素P的坐標。fori:O:l:Mforj二0:l:MD[i][j]=IlP(x，y)-Center[i][j川EndEnd9.對于圖像Y內的每一個像素P(x，y)，計算P(x，y)的距離權重DW[][]，距離權重系數deltaD(KdeltaD〈100)，fori=0:l:Mforj=0:l:MDW[i][j]二exp(-D[i][j]/deltaD)EndEnd10.對于圖像Y內每一個像素的亮度L(x，y)，計算L(x，y)與每一個窗Mean—WIN[][]的差的絕對值。(x，y)為每一個像素P的坐標。fori=0:l:Mforj二O:l:MS[i][j]=|L(x,y)-mean一WIN[i][j]lEndEnd11.對于圖像Y內的每一個像素的亮度L(x，y)，計算P(x，y)的亮度權重DS[][].亮度權重系數deltaS((KdeltaS〈1)，fori二O:l:Mforj二O:l:MDS[i][j]=exp(-S[i][j]/deltas);EndEnd12.計算每一個窗口WIN[][]所對應的曝光度e鄧o[][]:fori:O:l:Mforj=0:l:Mexpo[i][j]二log(mean一WIN[i][j]+l);EndEnd13.對于Y內的每一個像素，計算它與每一個窗口WIN[][]所對應的ldrY[]的加權平均值outY。outY為結果。fori=0:l:Mforj二O:l:Mfork=0:l:Xif(expo[i][j]==N[k])break;endend<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>其結果可見于圖5。圖5相比于圖3，在一幅圖像中，本發明方法獲得的結果擁有更多的圖像細節和更好的效果。與圖4相比，在箭頭所指處，本發明方法獲得的結果沒有出現梯度倒置現象。權利要求1、一種高動態范圍圖像在傳統輸出設備上的顯示方法，其特征在于，包括如下步驟步驟一、將高動態范圍圖像用非線性映射的方法，分解成若干張含有不同曝光時間的低動態范圍圖像；步驟二、將步驟一所得的若干個低動態范圍圖像的像素與所述高動態范圍圖像的每個像素建立對應關系；步驟三、根據所述高動態范圍圖像的每個像素本身以及像素周圍的亮度情況，查找合適的曝光度下所對應的低動態范圍圖像結果；步驟四、對步驟三所得的低動態范圍圖像結果的像素值進行加權平均計算，得出結果；所述加權平均權重分配按照距離越近的像素，所對應的曝光時間趨于相同；像素值越接近的像素，對應的曝光時間趨于相同；像素周圍越亮，對應的曝光時間越短。2、根據權利要求l所述的高動態范圍圖像在傳統輸出設備上的顯示方法，其特征在于，步驟四中所述加權平均計算指根據像素間的距離和相似度對像素及其周圍像素得值加權平均。全文摘要本發明公開了一種高動態范圍圖像在傳統輸出設備上的顯示方法，包括一、將高動態范圍圖像用非線性映射的方法，分解成若干張含有不同曝光時間的低動態范圍圖像；二、將所得的低動態范圍圖像的像素與高動態范圍圖像的每個像素建立對應關系；三、根據高動態范圍圖像的每個像素本身以及像素周圍的亮度情況，查找合適的曝光度下所對應的低動態范圍圖像結果；四、所得的低動態范圍圖像結果的像素值進行加權平均計算得出結果。本發明可以解決32bit灰度級的高動態范圍圖像在現有顯示設備上的顯示時的梯度倒置問題。文檔編號H04N5/20GK101193202SQ200610147750公開日2008年6月4日申請日期2006年12月22日優先權日2006年12月22日發明者珉陳申請人:珉陳