高动态范围图像合成方法、装置、图像处理芯片及航拍相机制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及高动态范围图像合成方法、装置、图像处理芯片以及航拍相机。其包括：获取多帧具有不同的曝光时间的待合成图像；计算所述待合成图像的平均亮度；根据所述平均亮度，确定所述待合成图像的图像亮度类型；计算同一帧待合成图像中，相邻像素点之间的亮度差异；根据所述亮度差异，计算不同的待合成图像在同一个像素点位置上的帧间差异；根据所述帧间差异，确定所述待合成图像在所述像素点位置上的运动状态；根据所述图像亮度类型以及所述运动状态，将所述待合成图像加权合成为对应的高动态范围图像。其根据运动状态以及图像亮度类型，适应性的对权重进行调整，避免了合成HDR图像时出现运动物体拖尾，画面清晰度下降等问题。

【技术实现步骤摘要】
高动态范围图像合成方法、装置、图像处理芯片及航拍相机
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种高动态范围图像合成方法、装置、图像处理芯片以及航拍相机。
技术介绍
高动态范围图像(HDR)是相对普通图像而言，可以提供更多亮暗图像细节，能够更好的反映真实环境中的视觉效果的图像数据。通常的，高动态范围图像由多帧不同曝光时间的普通图像(即低动态范围图像)合成，利用每个曝光时间相对应的最佳细节来合成。但是，这样通过多次曝光产生多帧普通图像后再合成获得的HDR图像，在航拍等特定，可能具有高移动速率的应用场景中很容易出现运动物体拖尾，画面清晰度下降的问题，有时甚至还会出现亮暗错误的情况。因此，如何避免通过多帧图像合成HDR图像而导致HDR图像出现的运动物体拖尾，清晰度下降等一系列缺陷是一个迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例旨在提供一种高动态范围图像合成方法、装置、图像处理芯片以及航拍相机，能够解决现有HDR图像合成方式存在的缺陷。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供以下技术方案：一种高动态范围图像合成方法，包括：获取多帧待合成图像，每一帧待合成图像具有不同的曝光时间；计算所述待合成图像的平均亮度；根据所述平均亮度，确定所述待合成图像的图像亮度类型；计算同一帧待合成图像中，相邻像素点之间的亮度差异；根据所述亮度差异，计算不同的待合成图像在同一个像素点位置上的帧间差异；根据所述帧间差异，确定所述待合成图像在所述像素点位置上的运动状态；根据所述图像亮度类型以及所述运动状态，将所述待合成图像加权合成为对应的高动态范围图像。可选地，所述图像亮度类型包括：高照度场景以及低照度场景；所述根据所述平均亮度，确定所述待合成图像的图像亮度类型，具体包括：在所述平均亮度大于等于预设的亮度检测阈值时，确定所述待合成图像的图像亮度类型为高照度场景；在所述平均亮度小于所述亮度检测阈值时，确定所述待合成图像的图像亮度类型为低照度场景。可选地，所述计算所述待合成图像的平均亮度，具体包括：叠加所述待合成图像中每一个像素点的亮度值，获得亮度累加值：对每一帧所述待合成图像的亮度累加值求和，获得总亮度值；根据所述总亮度值、待合成图像的数量以及待合成图像的尺寸，计算所述平均亮度值。可选地，所述待合成图像包括：连续拍摄获得的短曝光图像、中曝光图像以及长曝光图像；所述短曝光图像的曝光时间小于所述中曝光图像；所述中曝光图像的曝光时间小于所述长曝光图像。可选地，所述运动状态包括：运动像素和静止像素；所述根据所述帧间差异，确定所述待合成图像在所述像素点位置上的运动状态，具体包括：判断所述短曝光图像与中曝光图像之间的帧间差异，以及所述中曝光图像与长曝光图像之间的帧间差异是否均大于等于预设的运动检测阈值；若是，确定所述像素点位置的运动状态为运动像素；若否，确定所述像素点位置为运动状态为静止像素。可选地，所述计算同一待合成图像中，相邻像素点之间的亮度差异，具体包括：计算目标像素点与相邻的第一像素点的第一亮度差值以及所述目标像素点与相邻的第二像素点之间的第二亮度差值；获取所述第一亮度差值和第二亮度差值之间的差值作为所述目标像素点的亮度差异。可选地，所述根据所述图像亮度类型以及所述运动状态，将所述若干待合成图像加权合成为对应的高动态范围图像，具体包括：分别为所述短曝光图像、中曝光图像以及长曝光图像预设对应的短曝光权重系数、中曝光权重系数以及长曝光权重系数；在所述像素点位置的运动状态为静止像素，所述图像亮度类型为高照度图像时，根据所述短曝光权重系数、中曝光权重系数以及长曝光权重系数，将所述短曝光图像、中曝光图像以及长曝光图像在所述像素点位置的像素点，加权合成为所述高动态范围图像在相同像素点位置的的像素点。可选地，所述根据所述图像亮度类型以及所述运动状态，将所述若干待合成图像加权合成为对应的高动态范围图像，具体包括：在所述像素点位置的运动状态为静止像素，所述图像亮度类型为高照度图像时，舍弃所述短曝光图像以及所述长曝光图像；根据所述中曝光图像在所述像素点位置的像素点以及所述中曝光权重系数，加权合成所述高动态范围图像在相同像素点位置的像素点；在所述运动状态为静止像素，所述图像亮度类型为低照度图像时，舍弃所述短曝光图像；根据所述中曝光权重系数和长曝光权重系数，将所述中曝光图像与所述长曝光图像在所述像素点位置的像素点，加权合成为所述高动态范围图像在相同像素点位置的的像素点；在所述运动状态为运动像素，所述图像亮度类型为低照度图像时，舍弃所述中曝光图像以及所述长曝光图像；根据所述短曝光图像在所述像素点位置的像素点与所述短曝光权重系数，加权合成所述高动态范围图像在相同像素点位置的像素点。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供以下技术方案：一种高动态范围图像合成装置，包括：图像帧获取模块，用于获取多帧待合成图像，每一帧待合成图像具有不同的曝光时间；场景检测模块，用于计算所述待合成图像的平均亮度，并且根据所述平均亮度，确定所述待合成图像的图像亮度类型；二次差值计算模块，用于计算同一帧待合成图像中，相邻像素点之间的亮度差异，并且根据所述亮度差异，计算所述待合成图像在同一个像素点位置上的帧间差异，运动检测模块，用于根据所述帧间差异，确定所述待合成图像在所述像素点位置上的运动状态；合成模块，用于根据所述图像亮度类型以及所述运动状态，将所述待合成图像加权合成为对应的高动态范围图像。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供以下技术方案：一种图像处理芯片，包括：处理器以及与所述处理器通信连接的存储器；所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被所述处理器调用时，以使所述处理器执行如上所述的高动态范围图像合成方法。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供以下技术方案：一种航拍相机。所述航拍相机包括：图像传感器，所述图像传感器用于以设定的拍摄参数，采集多帧图像；控制器；所述控制器与所述图像传感器连接，用于触发所述图像传感器以不同曝光时间长度采集多帧图像；图像处理器，所述图像处理器用于接收所述图像传感器通过连续曝光采集的多帧图像，并对接收到的所述多帧图像执行如上所述的高动态范围图像合成方法，获得高动态范围图像；存储设备，所述存储设备与所述图像处理器连接，用于存储所述高动态范围图像。与现有技术相比较，本专利技术实施例的HDR图像合成方法根据待合成图像的运动状态以及图像亮度类型的不同，适应性的在合成的HDR图像的过程中，对不同的普通图像的权重比例进行调整，从而有效的避免了多帧图像合成HDR图像时所出现运动物体拖尾，画面清晰度下降等的问题。【附图说明】一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1为本专利技术实施例的高动态范围图像合成方法的应用场景的示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高动态范围图像合成方法，其特征在于，包括：/n获取多帧待合成图像，每一帧待合成图像具有不同的曝光时间；/n计算所述待合成图像的平均亮度；/n根据所述平均亮度，确定所述待合成图像的图像亮度类型；/n计算同一帧待合成图像中，相邻像素点之间的亮度差异；/n根据所述亮度差异，计算不同的待合成图像在同一个像素点位置上的帧间差异；/n根据所述帧间差异，确定所述待合成图像在所述像素点位置上的运动状态；/n根据所述图像亮度类型以及所述运动状态，将所述待合成图像加权合成为对应的高动态范围图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种高动态范围图像合成方法，其特征在于，包括：
获取多帧待合成图像，每一帧待合成图像具有不同的曝光时间；
计算所述待合成图像的平均亮度；
根据所述平均亮度，确定所述待合成图像的图像亮度类型；
计算同一帧待合成图像中，相邻像素点之间的亮度差异；
根据所述亮度差异，计算不同的待合成图像在同一个像素点位置上的帧间差异；
根据所述帧间差异，确定所述待合成图像在所述像素点位置上的运动状态；
根据所述图像亮度类型以及所述运动状态，将所述待合成图像加权合成为对应的高动态范围图像。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像亮度类型包括：高照度图像以及低照度图像；
所述根据所述平均亮度，确定所述待合成图像的图像亮度类型，具体包括：
在所述平均亮度大于等于预设的亮度检测阈值时，确定所述待合成图像为高照度图像；
在所述平均亮度小于所述亮度检测阈值时，确定所述待合成图像为低照度图像。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述待合成图像的平均亮度，具体包括：
叠加所述待合成图像中每一个像素点的亮度值，获得亮度累加值：
对每一帧所述待合成图像的亮度累加值求和，获得总亮度值；
根据所述总亮度值、待合成图像的数量以及待合成图像的尺寸，计算所述平均亮度值。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待合成图像包括：连续拍摄获得的短曝光图像、中曝光图像以及长曝光图像；
所述短曝光图像的曝光时间小于所述中曝光图像；所述中曝光图像的曝光时间小于所述长曝光图像。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述运动状态包括：运动像素和静止像素；
所述根据所述帧间差异，确定所述待合成图像在所述像素点位置上的运动状态，具体包括：
判断所述短曝光图像与中曝光图像之间的帧间差异，以及所述中曝光图像与长曝光图像之间的帧间差异是否均小于预设的运动检测阈值；
若是，确定所述像素点位置的运动状态为静止像素；
若否，确定所述像素点位置为运动状态为运动像素。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算同一待合成图像中，相邻像素点之间的亮度差异，具体包括：
计算目标像素点与相邻的第一像素点的第一亮度差值以及所述目标像素点与相邻的第二像素点之间的第二亮度差值；
获取所述第一亮度差值和第二亮度差值之间的差值作为所述目标像素点的亮度差异。


7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像亮度类型以及所述运动状态，将所述若干待合成图像加权合成为对应的高动态范围图像，具体包括：
分别为所述短曝光图像、中曝光图像以及长曝光图像预设对应的短曝光权重系数、中曝光权重系数以及长曝光权重...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昭早，
申请(专利权)人：深圳市道通智能航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44