高動(dòng)態(tài)范圍圖像合成與顯示技術(shù)研究.pdf

1、由于受到現(xiàn)有硬件發(fā)展水平的制約，普通照相機(jī)拍攝的圖像往往會(huì)發(fā)生欠曝光或者過(guò)曝光的現(xiàn)象，并不能記錄人眼所觀察到的場(chǎng)景的真實(shí)信息，其亮度、對(duì)比度、顏色等方面都受到限制。高動(dòng)態(tài)范圍圖像可以涵蓋場(chǎng)景中所有的動(dòng)態(tài)范圍，在色彩飽和度和細(xì)節(jié)信息方面都有較好的效果，帶給觀看者更為真實(shí)的感官體驗(yàn)。高動(dòng)態(tài)范圍技術(shù)近年來(lái)逐漸應(yīng)用于衛(wèi)星遙感、醫(yī)學(xué)影像、視頻監(jiān)控以及3D游戲產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域，并取得了很好的應(yīng)用效果。
　　本課題主要圍繞高動(dòng)態(tài)范圍技術(shù)展開研究，首先

2、介紹并分析了在生成與顯示時(shí)所涉及的相關(guān)技術(shù)，包括高動(dòng)態(tài)范圍成像技術(shù)、圖像配準(zhǔn)、鬼影去除、多曝光圖像融合以及高動(dòng)態(tài)范圍圖像的顯示技術(shù)等，對(duì)每個(gè)方面都討論了其發(fā)展現(xiàn)狀和現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。之后，本文著重研究了多曝光圖像融合技術(shù)。按照融合方式的不同，分為基于金字塔變換的高動(dòng)態(tài)范圍圖像生成方法和多曝光圖像直接融合方法兩種?；诮鹱炙娜诤戏椒ㄔ诓煌叨?、不同分辨率下進(jìn)行融合，可以得到細(xì)節(jié)信息豐富的高動(dòng)態(tài)范圍圖像。本文主要研究了基于拉普拉斯金字塔和

3、梯度金字塔兩種融合算法，并用實(shí)驗(yàn)對(duì)比的方式分析了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。直接融合方式通常采用不同方法生成權(quán)重圖，之后對(duì)多曝光圖像序列進(jìn)行加權(quán)融合。提出一種有效的權(quán)重圖生成算法，基于圖像梯度和亮度兩個(gè)因子生成權(quán)重圖，并用多組圖像序列對(duì)該算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法可有效檢測(cè)出圖像序列中曝光度最佳的像素點(diǎn)，尤其對(duì)于圖像的暗區(qū)部分效果較好。本文在主觀和客觀兩方面對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果表明本文算法可有效擴(kuò)展圖像的動(dòng)態(tài)范圍，融合結(jié)果無(wú)論是在