用于图像的动态范围增强的方法和设备技术

提供一种用于在不影响图像的整体动态范围的情况下用于使用包围式曝光的图像集的内容来增强图像的局部动态范围的方法和设备。在从用户接收到参考图像之后，所述方法允许用户选择参考图像的用于增强的至少一个区域。所述方法还包括通过使用曝光权重来分割参考图像，并从包围式曝光的图像集中选择增强支持图像。此外，所述方法确定参考图像的权重图和增强支持图像的权重图，并使用确定的权重图来产生动态范围增强的参考图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种用于增强图像的动态范围的方法和设备，更具体地讲，涉及一种用于使用包围式曝光(exposurebracketed)的图像的内容来增强图像的局部动态范围的方法和设备。
技术介绍
图像感测装置(诸如电荷耦合器件(CCD))通常存在于诸如数字相机、扫描仪和视频相机的产品中。当与传统负片产品相比时，这些图像感测装置具有非常有限的动态范围。图像感测装置具有大约五个光圈数的动态范围。另外，通常情况下，场景由于多个光源而具有非常宽的动态范围(例如，场景的前光部和背光部)。在宽动态范围场景的实施例中，针对被摄体选择合适的曝光经常需要削减图像的另一部分中的数据。因此，与卤化银材质相关的图像感测装置的低动态范围导致由图像感测装置获得的图像的质量低下。因此，图像的一部分可能被过度曝光或曝光不足。与使用传统相机的单个图像捕获相比，高动态范围(HDR)成像方法提供更高动态范围的图像。HDR成像已成为手持相机和照片编辑工具上的固有功能之一。获得动态范围提高的图像的此方法按不同曝光来捕获相同分辨率的多个静态图像，并将这些图像合并为动态范围提高的单个输出图像。此方法常在数字相机中使用单独的捕获模式和处理路径。另外，多个捕获的时间接近度受限于从图像传感器读取图像的速度。在捕获之间的更大的时间差距使得在所述捕获之间存在运动(即，不管是与手抖动相关的相机运动，还是对象在场景中移动而导致的场景运动)的可能性增大。运动增加了将多个图像融合为单个输出图像的难度。另外，来自多个曝光图像的HDR图像产生使阴影增大、提供中间色调和突出的细节，这对于用户的期望而言可能并不是最优的。另外，被称为辐照度图(radiancemap)的此单个输出图像的针对每个像素/通道使用8个比特以上，并且不能被显示在存在于目前装置中的液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器上，并因此必须将色调映射到被称为低动态范围(LDR)图像的8比特表示。用于进行此映射的操作器(被称为色调映射操作器)将辐射度图映射为低动态范围图像。作为此处理的结果，具有相对较小对比度的一些区域可使用比图像的其余部分更少的颜色来呈现。因此，用户可在不影响图像的所述其余部分的情况下使这些区域的动态范围增强。现有技术中存在一些用于增强图像的整个动态范围的方法。
技术实现思路
技术问题HDR图像的产生过程使用一个图像来估计相机响应函数(CRF)并获知曝光设置。对于这样的方法，由于运动对象在最终图像中生成被称为“重影”的伪影，因而动态场景构成了挑战。对于动态场景，必需执行附加操作来去除由于场景中的运动对象而引入的重影。此过程被称为去重影，可通过在不进行任何局部移动的情况下从多个曝光图像中的一个或更多个图像中更换运动区域的像素强度来执行。去重影算法被用于减少这种伪影，但是由于图像捕获中的曝光差异，去重影算法可能检测不到重影或错误地检测重影，进而降低了HDR图像质量。解决方案此处的实施例的主要目标在于提供一种用于通过使用包围式曝光的图像的内容来增强图像的局部动态范围的方法和设备。本公开的另一方面在于提供一种用于减少图像的重影效应以提高高动态范围(HDR)图像质量的方法和设备。为了解决上述缺点，首要目标是提供一种用于增强参考图像的动态范围的方法，所述方法还包括：选择参考图像的用于增强的至少一个区域。所述方法还包括：通过使用曝光权重来分割参考图像。所述方法还包括：从包围式曝光的图像集选择增强支持图像，并确定参考图像的被选择的至少一个区域的权重图和增强支持图像的被选择的至少一个区域的权重图。所述方法还包括：产生动态范围增强的参考图像。相应地，本公开提供一种用于减少参考图像的重影效应的方法，所述方法还包括：针对重影选择参考图像的至少一个区域，并从包围式曝光的图像集中选择增强支持图像。所述方法还包括：确定参考图像的被选择的区域的权重图和增强支持图像的被选择的区域的权重图，并产生增强的参考图像。此处的实施例的这些和其它方面在结合以下描述和附图进行理解时将更加清楚和更好理解。但是，应理解，通过示例说明而非限制的方式给出了指示不同实施例及其许多具体细节的以下描述。可在不脱离实施例的精神的情况下，在实施例的范围内做出许多改变和修改，并且此处的实施例包括所有这样的修改。在着手下面的“具体实施方式”之前，阐述在本专利文档中通篇使用的特定词汇和短语的定义会是有益的：术语“包括”和“包含”及其派生词意指包含而没有限制；意指“和/或”的术语“或”是包含性的；短语“与…相关联的”和“与其相关联的”及其派生词可意指包括、被包括在内、与…相互连接、包含、被包含在内、连接到…或与…连接、耦合到…或与…耦合、与…可通信、与…合作、交织、并置、近似于、被绑定到…或与…绑定、具有、具有…的属性，等等；术语“控制器”意指控制至少一个操作的任何装置、系统或装置、系统的一部分，其中，可在硬件、固件或软件或者硬件、固件和软件中的至少两个的某一组合中实施所述装置。应注意：无论是本地地还是远程地，可集中或分散与任何特定控制器相关联的功能。在本专利文件中通篇提供针对特定词汇和短语的定义，本领域普通技术人员应理解：在许多(如果不是最多的)示例中，所述定义应用于所述限定的词汇和短语的之前以及未来的使用。有益效果本公开的用于增强图像的局部动态范围的方法和设备提供许多益处。提供快速、简单和有效的用户交互方式，并且，与包围式曝光的图像集中的其它图像相比，将在所选区域中具有最高曝光权重的图像选为增强支持图像的处理对增强动态范围带来了更多的贡献。除此之外，非对称加权允许对低曝光图像中的较亮区域和高曝光图像中的较暗区域进行优先加权，从而在将增强支持图像与参考图像进行合并时导致高动态范围。此外，所提供的方法和设备提供一种降低用户选择区域的复杂度的基于分割的区域选择。在选择给定区域中的所有像素以及对区域边界进行区分方面更加有效。附图说明为了更全面地理解本公开及其优点，现在将结合附图进行以下描述，其中，相同的参考标号表示相同的部分：图1示出根据在此公开的实施例的用于增强图像的局部动态范围的设备的总体框图；图2示出根据在此公开的实施例的用于在手动动态范围增强模式下增强图像的局部动态范围的设备的完整框图；图3示出根据在此公开的实施例的用于在自动动态范围增强模式下增强图像的局部动态范围的设备的完整框图；图4示出根据在此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于增强参考图像的动态范围的方法，其中，所述方法包括：选择参考图像的用于增强的至少一个区域；通过使用曝光权重来分割参考图像；从包围式曝光的图像集选择增强支持图像；确定参考图像的被选择的至少一个区域的权重图和增强支持图像的被选择的至少一个区域的权重图；产生动态范围增强的参考图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.12 IN 3579/CHE/2013;2013.10.14 KR 10-2013-1.一种用于增强参考图像的动态范围的方法，其中，所述方法包括：
选择参考图像的用于增强的至少一个区域；
通过使用曝光权重来分割参考图像；
从包围式曝光的图像集选择增强支持图像；
确定参考图像的被选择的至少一个区域的权重图和增强支持图像的被选
择的至少一个区域的权重图；
产生动态范围增强的参考图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述包围式曝光的图像集包括按
不同曝光范围捕获的同一场景的多个图像。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述多个图像包括自动曝光图像、
至少一个低曝光图像和至少一个高曝光图像。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，参考图像是自动曝光图像和色调
映射的高动态范围图像中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，分割参考图像的操作是使用自动
曝光图像的预定义的非对称权重图来执行的。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，参考图像的被选择的区域包括具
有相似曝光和相似颜色之一的区域。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：向用户提供用
于输入期望的图像编辑功能的选项，其中，所述选项包括局部动态范围增强
系数、区域的曝光系数和期望的操作模式中的至少一个。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述期望的操作模式包括手动动
态范围增强模式、自动动态范围增强模式和重影效应减少模式中的至少一个。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在自动动态范围增强模式下选择
增强支持图像的步骤包括：
使用预定义的非对称权重图，确定在参考图像的被选择的区域中的所有
像素的平均曝光权重、在捕获的高曝光图像中的每一个高曝光图像的被选择
的区域中的所有像素的平均曝光权重以及在捕获的低曝光图像中的每一个低
曝光图像的被选择的区域中的所有像素的平均曝光权重；
选择具有最高平均曝光权重的图像作为增强支持图像。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，在手动动态范围增强模式下选
择增强支持图像的步骤包括：
从用户接收用于被选择的区域的动态范围增强系数，其中，接收到的动
态范围增强系数是正百...

【专利技术属性】
技术研发人员：普拉·卡什·帕布赛，萨布里·拉朱·尚穆根，纳拉辛哈·戈帕尔克里希纳·派，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR