基于局部邊緣保持濾波的HDR圖像色調映射算法.pdf

1、近年來，高動態(tài)范圍技術成為計算機圖形學研究中的熱門領域。高動態(tài)范圍圖像能夠展現(xiàn)真實場景中豐富多彩的細節(jié)信息，尤其場景中無法被人眼觀察到的極亮和極暗的區(qū)域，帶給人們真實自然的視覺效果，這是普通低動態(tài)范圍圖像無法做到的。因此高動態(tài)范圍圖像被廣泛的應用于專業(yè)攝影、圖像渲染、電影特效、遙感衛(wèi)星等諸多領域。由于高動態(tài)范圍圖像動態(tài)范圍較大，無法在低動態(tài)范圍顯示設備上正常顯示，因此提出了色調映射算法對高動態(tài)范圍圖像的動態(tài)范圍進行壓縮。
　　色調

2、映射的主要目的是壓縮圖像的動態(tài)范圍到顯示設備的動態(tài)范圍內，并且圖像還要保留豐富的細節(jié)信息以及較高的整體對比度。經研究發(fā)現(xiàn)，目前的色調映射算法只保證圖像質量的某一方面，可能存在細節(jié)丟失、顏色失真、對比度不佳、光暈等現(xiàn)象。本文色調映射算法針對上述存在的現(xiàn)象，從圖像亮度分量以及顏色分量兩個方面進行改進。算法首先采用高斯濾波函數(shù)對圖像進行去噪并且平滑圖像。對亮度分量的處理，然后采用基于攝影法的全局色調映射算法對圖像進行亮度壓縮，降低圖像的動態(tài)范

3、圍。其次采用基于局部邊緣保持濾波算法，迭代的對圖像進行分解，得到多個細節(jié)層和基本層，對細節(jié)層采用S型函數(shù)映射，增強圖像的細節(jié)信息，對基本層采用線性函數(shù)映射，進一步降低圖像的動態(tài)范圍，并合成處理后的基本層和細節(jié)層得到壓縮后的亮度圖像。最后對顏色通道的處理，采用K均值聚類的方法將亮度圖像劃分為多個區(qū)域，并根據(jù)各個區(qū)域的平均亮度值得到gamma校正系數(shù)，然后進行自適應gamma校正，最終得到彩色圖象。
　　通過與其它幾種典型的色調映射算