图像色调映射方法、装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像色调映射方法、装置、电子设备和存储介质，所述方法包括：基于高动态范围图像的亮度分量，将高动态范围图像分为基础层图像和细节层图像；将基础层图像分为多个区域图像，以不同映射参数分别对各区域图像进行色调映射，并对映射后的各区域图像进行融合，得到基础层融合图像；基于基础层图像的亮度，以及基础层融合图像的亮度，对细节层图像进行亮度调节，得到细节层调节图像；融合基础层融合图像以及细节层调节图像，得到低动态范围图像。本发明专利技术将基础层图像分为多个区域图像，并以不同映射参数分别对各区域图像进行色调映射，使得映射后的各区域图像不仅能够保持HDR图像对比度和彩色信息，而且保留了HDR图像细节信息。细节信息。细节信息。

【技术实现步骤摘要】
图像色调映射方法、装置、电子设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种图像色调映射方法、装置、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0002]现有的色调映射方法主要包含全局色调映射方法和局部色调映射方法两类，全局色调映射方法可对高动态范围(High Dynamic Range，HDR)图像中的所有像素点进行相同的操作，虽然能够保持图像的整体对比度，但是图像局部细节丢失严重，整体处理效果较差。
[0003]局部色调映射方法对HDR图像的不同区域采用不同的映射，虽然能够保持图像的局部细节信息，但是处理后图像容易产生光晕现象，影响图像的整体质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种图像色调映射方法、装置、电子设备和存储介质，用以解决现有技术中色调映射后的HDR图像无法同时保持图像对比度和图像局部细节信息的缺陷。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种图像色调映射方法，包括：
[0006]基于高动态范围图像的亮度分量，将所述高动态范围图像分为基础层图像和细节层图像；
[0007]将所述基础层图像分为多个区域图像，以不同映射参数分别对各区域图像进行色调映射，并对映射后的各区域图像进行融合，得到基础层融合图像；各区域图像的亮度不同；
[0008]基于所述基础层图像的亮度，以及所述基础层融合图像的亮度，对所述细节层图像进行亮度调节，得到细节层调节图像；
[0009]融合所述基础层融合图像以及所述细节层调节图像，得到低动态范围图像。
[0010]在一个实施例中，所述基于高动态范围图像的亮度分量，将所述高动态范围图像分为基础层图像和细节层图像，包括：
[0011]将所述高动态范围图像转换为亮度图像；
[0012]从所述亮度图像的亮度分量中提取出基础层图像；
[0013]对所述亮度图像的亮度和所述基础层图像的亮度进行亮度相减，得到所述细节层图像。
[0014]在一个实施例中，所述多个区域图像包括低光区图像、中光区图像以及高光区图像；
[0015]所述将所述基础层图像分为多个区域图像，包括：
[0016]对所述基础层图像进行归一化处理，并对归一化处理后的基础层图像的亮度进行滤波处理，得到最大基础层亮度和最小基础层亮度；
[0017]基于所述最大基础层亮度、所述最小基础层亮度以及所述基础层图像的像素数，
确定所述基础层图像的亮度平均值；
[0018]基于归一化后的基础层图像的最大亮度、归一化后的基础层图像的最小亮度以及所述亮度平均值，确定第一阈值和第二阈值；所述第一阈值小于所述第二阈值；
[0019]将亮度小于等于第一阈值的基础层图像作为所述低光区图像，将亮度大于第一阈值且小于第二阈值的基础层图像作为所述中光区图像，将亮度大于等于第二阈值的基础层图像作为所述高光区图像。
[0020]在一个实施例中，所述基础层图像的亮度平均值是基于亮度均值模型确定的；所述亮度均值模型为：
[0021][0022]其中，k表示所述亮度平均值，Y
max
表示所述最大基础层亮度，Y
min
表示所述最小基础层亮度，W表示所述基础层图像的像素数，Y(x)表示滤波后的基础层图像的亮度，δ为正数。
[0023]在一个实施例中，所述第一阈值是基于第一模型确定的；所述第一模型为：
[0024]L
T1
＝L
max
‑
(0.5+0.5k)(L
max
‑
L
min
)；
[0025]所述第二阈值是基于第二模型确定的；所述第二模型为：
[0026]L
T2
＝L
min
+[0.4+0.6(1
‑
k)](L
max
‑
L
min
)；
[0027]其中，L
T1
表示第一阈值，L
T2
表示第二阈值，L
max
表示归一化后的基础层图像的最大亮度，L
min
表示归一化后的基础层图像的最小亮度。
[0028]在一个实施例中，所述以不同映射参数分别对各区域图像进行色调映射，并对映射后的各区域图像进行融合，得到基础层融合图像，包括：
[0029]基于各区域图像对应的映射参数，确定各区域图像对应的对数函数，并以各对数函数对相应区域图像进行色调映射；
[0030]基于映射后的各区域图像对应的像素特征，确定各区域图像的像素融合权重；
[0031]基于所述像素融合权重，对映射后的各区域图像进行像素级融合，得到基础层融合图像；
[0032]其中，所述像素特征包括像素方差、像素均值以及像素梯度中的至少一种。
[0033]在一个实施例中，所述细节层调节图像的亮度是基于细节层亮度模型确定的；所述细节层亮度模型为：
[0034][0035]其中，Detail
′
表示所述细节层调节图像的亮度，detail表示所述细节层图像的亮度，ΔL＝Y
‑
L
′
base
(x,y)，L
′
base
(x,y)表示所述基础层融合图像的亮度，Y表示所述基础层图像的亮度。
[0036]第二方面，本专利技术提供一种图像色调映射装置，包括：
[0037]图像分层单元，用于基于高动态范围图像的亮度分量，将所述高动态范围图像分为基础层图像和细节层图像；
[0038]图像映射单元，用于将所述基础层图像分为多个区域图像，以不同映射参数分别
对各区域图像进行色调映射，并对映射后的各区域图像进行融合，得到基础层融合图像；各区域图像的亮度不同；
[0039]图像调节单元，用于基于所述基础层图像的亮度，以及所述基础层融合图像的亮度，对所述细节层图像进行亮度调节，得到细节层调节图像；
[0040]图像输出单元，用于融合所述基础层融合图像以及所述细节层调节图像，得到低动态范围图像。
[0041]第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器和存储有计算机程序的存储器，所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述图像色调映射方法的步骤。
[0042]第四方面，本专利技术提供一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述处理器执行第一方面所述图像色调映射方法的步骤。
[0043]本专利技术提供的图像色调映射方法、装置、电子设备和存储介质，将基础层图像分为多个区域图像，并以不同映射参数分别对各区域图像进行色调映射，从而使得映射后的各区域图像不仅能够保持HDR图像的对比度和彩色信息，而且保留了HDR图像的细节信息，进而使得最终获取的低动态范围图像可视化效果较好，且清晰度较高。
附图说明
[0044]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像色调映射方法，其特征在于，包括：基于高动态范围图像的亮度分量，将所述高动态范围图像分为基础层图像和细节层图像；将所述基础层图像分为多个区域图像，以不同映射参数分别对各区域图像进行色调映射，并对映射后的各区域图像进行融合，得到基础层融合图像；各区域图像的亮度不同；基于所述基础层图像的亮度，以及所述基础层融合图像的亮度，对所述细节层图像进行亮度调节，得到细节层调节图像；融合所述基础层融合图像以及所述细节层调节图像，得到低动态范围图像。2.根据权利要求1所述的图像色调映射方法，其特征在于，所述基于高动态范围图像的亮度分量，将所述高动态范围图像分为基础层图像和细节层图像，包括：将所述高动态范围图像转换为亮度图像；从所述亮度图像的亮度分量中提取出基础层图像；对所述亮度图像的亮度和所述基础层图像的亮度进行亮度相减，得到所述细节层图像。3.根据权利要求1所述的图像色调映射方法，其特征在于，所述多个区域图像包括低光区图像、中光区图像以及高光区图像；所述将所述基础层图像分为多个区域图像，包括：对所述基础层图像进行归一化处理，并对归一化处理后的基础层图像的亮度进行滤波处理，得到最大基础层亮度和最小基础层亮度；基于所述最大基础层亮度、所述最小基础层亮度以及所述基础层图像的像素数，确定所述基础层图像的亮度平均值；基于归一化后的基础层图像的最大亮度、归一化后的基础层图像的最小亮度以及所述亮度平均值，确定第一阈值和第二阈值；所述第一阈值小于所述第二阈值；将亮度小于等于第一阈值的基础层图像作为所述低光区图像，将亮度大于第一阈值且小于第二阈值的基础层图像作为所述中光区图像，将亮度大于等于第二阈值的基础层图像作为所述高光区图像。4.根据权利要求3所述的图像色调映射方法，其特征在于，所述基础层图像的亮度平均值是基于亮度均值模型确定的；所述亮度均值模型为：其中，k表示所述亮度平均值，Y
max
表示所述最大基础层亮度，Y
min
表示所述最小基础层亮度，W表示所述基础层图像的像素数，Y(x)表示滤波后的基础层图像的亮度，δ为正数。5.根据权利要求4所述的图像色调映射方法，其特征在于，所述第一阈值是基于第一模型确定的；所述第一模型为：L
T1
＝L
max
‑
(0.5+0.5k)(L
max
‑
L
min
)；所述第二阈值是基于第二模型确定的；所述第二模型为：L
T2
＝L
min
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳琳，
申请(专利权)人：中移系统集成有限公司中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：