高動態(tài)范圍圖像色調(diào)映射方法的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對圖像質(zhì)量的要求也不斷提高。高動態(tài)范圍圖像擁有豐富的細(xì)節(jié)特性，能夠真實地表現(xiàn)自然世界中各種豐富的信息，但是高動態(tài)范圍圖像具有非常廣的動態(tài)范圍，一般可達6個數(shù)量級以上，而普通的顯示設(shè)備只有256種亮度，僅僅兩個數(shù)量級；而且專用的高動態(tài)范圍顯示設(shè)備造價昂貴，性價比低。因此，如何將高動態(tài)范圍圖像中的細(xì)節(jié)信息顯示到普通的低動態(tài)范圍顯示設(shè)備上是圖像處理中的一大挑戰(zhàn)。
　　解決上述問題的一類方法是對高動態(tài)范圍圖像

2、進行色調(diào)映射，色調(diào)映射的目的是將高動態(tài)范圍圖像的動態(tài)范圍壓縮到兩個數(shù)量級以內(nèi)，并保留豐富的細(xì)節(jié)特性。本論文闡述了高動態(tài)范圍圖像的研究背景、意義及其相關(guān)理論，并分析比較了幾種經(jīng)典的色調(diào)映射算法。本文在深入細(xì)致分析前人提出的基于局部自適應(yīng)保邊濾波色調(diào)映射算法的基礎(chǔ)上，對算法進行了改進。首先利用保邊濾波方法對圖像進行多尺度分解，原圖像經(jīng)濾波分解為具有較高動態(tài)范圍的基礎(chǔ)層和多個細(xì)節(jié)層，針對原有算法存在明暗效果不佳的問題，本文對基礎(chǔ)層采用一種自適

3、應(yīng)的對數(shù)變換進行動態(tài)范圍壓縮，能夠同時兼顧高亮和黑暗區(qū)域；原有算法在進行細(xì)節(jié)增強時，需要進行多次人為的調(diào)整參數(shù)才能獲得較好的實驗效果，費時費力，針對這種不足，本文采用一種自適應(yīng)的S型函數(shù)，根據(jù)邊緣梯度響應(yīng)在增強細(xì)節(jié)的同時，抑制細(xì)節(jié)層中殘留的大尺度邊緣，最大程度的避免了光暈現(xiàn)象的產(chǎn)生；最終將基礎(chǔ)層與細(xì)節(jié)層合并得到細(xì)節(jié)增強的圖像。
　　實驗表明，改進后的色調(diào)映射算法所得的低動態(tài)范圍圖像明暗效果好，含有豐富的高亮區(qū)域及陰暗區(qū)域的細(xì)節(jié)信息