一种基于低通滤波的长短曝光宽动态羽化融合方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种宽动态融合算法，特别是设及一种基于低通滤波的长短曝光宽动 态羽化融合方法。
【背景技术】
[0002] 在各种宽动态技术中，基于多帖融合的宽动态技术是较为普遍的一种，而融合算 法也多种多样，如金字塔式的融合、分块融合等方法，相比较而言，运些算法实现复杂，占用 硬件资源较多，实时性较差，不利于产品实现。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在尽量不改变原始图像像素值 的前提下，对长短曝光图像直接融合、适合硬件实现的基于低通滤波的长短曝光宽动态羽 化融合方法。
[0004] 本发明的目的是通过W下技术方案来实现的：一种基于低通滤波的长短曝光宽动 态羽化融合方法，包括W下步骤：
[0005] S1:提取高亮区域，通过亮度区域调整算子将长曝光图像中的高亮区域提取出来；
[0006] S2:建立二值化蒙板，对步骤S1得到的结果求均值，利用均值进行二值化处理，得 到一个由0和1组成的二值化蒙板；
[0007] S3:蒙板羽化，对二值化蒙板进行低通滤波，使其产生羽化效果，得到羽化蒙板L" (x,y)；
[000引S4:提取短曝光信息及长曝光信息：
[0009] (1)将步骤S3得到的羽化蒙板与短曝光图像做乘法操作；
[0010] (2)将步骤S3得到的羽化蒙板图像取反，并与长曝光图像做乘法操作；
[0011] S5:长短曝光信息融合，将步骤S4得到的结果做加法操作；
[0012] S6:对步骤S5的结果进行数据修正，然后输出。
[0013] 所述的提取高亮区域方法为：先将长曝光图像F的每一个像素点F(x，y)进行归一 化，然后带入公式1^，7) = 1/(1+。^，7厂^)得到高亮度区域图像1^。
[0014] 所述建立二值化蒙板的方法为:先求取步骤S1中高亮度区域图像L的均值M，均值Μ 的求取方法为将所有像素点相加，并除W图像的总像素数；
[0015] 遍历高亮度区域图像L，对每一个像素点L(x，y)进行如下操作：当L(x，y)值大于等 于Μ时，L' (x，y) = l，当L(x，y)值小于Μ时，L' (x，y)=0,即：
[0016]
[0017] 其中，Μ为高亮度区域图像L的均值，1/为得到的二值化蒙板。
[0018] 所述提取短曝光信息及长曝光信息的方法是：
[0019] (1)将步骤S3得到的羽化蒙板L"(x，y)与短曝光图像Β做乘法操作，得到一个短曝 光信息图像β/，即：
[0020] Β'(x，y)=L"(x，y) · B(x，y)
[0021 ]其中，β/为短曝光信息图像，B为短曝光图像；
[0022] (2)将步骤S3得到的羽化蒙板图像取反，并与长曝光图像F做乘法操作，得到一个 长曝光信息图像护，即：
[0023] F' (x，y)=F(x，y) · [1-L"(x，y)]
[0024] 其中，户为长曝光信息图像，F为长曝光图像。
[0025] 所述长短曝光信息融合的方法是:将S4得到的长曝光信息图像F/和短曝光信息图 像B/进行相加融合，得到融合后的图像0,为了调节融合效果，乘W-个系数0做效果调节， 即：
[00%] 〇(x，y)=o · B' (X，y) + (1-。）· F' (x，y)
[0027]其中，σ取值范围为[0，1]，〇为融合后的图像。
[00%]所述数据修正的方法是：遍历图像0的每一个像素点0(x，y)，判断0(x，y)的值大 小，当〇(x，y)大于255时，将数据的值设为255;当0(x，y)的值小于0时，将数据的值设为0， 即：
[0029]
[0030] 本发明的有益效果是:相比传统金字塔式的融合、分块融合等融合算法而言，本融 合算法实现简单，占用硬件资源较少，而且该融合方法直接对图像像素融合，实时性很高。 [0031 ] (1)本融合方法除了蒙板羽化需要采用卷积实现外，其他步骤都是基于像素点的 操作，适合FPGA实现，实现简单；
[0032] (2)该融合方法是基于像素的融合，将长短曝光信息直接融合，因此融合后的图像 最大程度的保持了原图信息，不会产生不可预知的问题。
【附图说明】
[0033] 图1为本发明融合方法流程图。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于 W下所述。
[0035] 如图1所示，一种基于低通滤波的长短曝光宽动态羽化融合方法，包括W下步骤：
[0036] S1:提取高亮区域，通过亮度区域调整算子将长曝光图像中的高亮区域提取出来；
[0037] 所述的提取高亮区域方法为：先将长曝光图像F的每一个像素点F(x，y)进行归一 化，然后带入公式1^，7) = 1/(1+。^，7)-^)得到高亮度区域图像1^。
[0038] S2:建立二值化蒙板，对步骤S1得到的结果求均值，利用均值进行二值化处理，得 到一个由0和1组成的二值化蒙板；
[0039] 所述建立二值化蒙板的方法为:先求取步骤S1中高亮度区域图像L的均值M，均值Μ 的求取方法为将所有像素点相加，并除W图像的总像素数；
[0040] 遍历高亮度区域图像L，对每一个像素点L(x，y)进行如下操作：当L(x，y)值大于等 于Μ时，L' (x，y) = l，当L(x，y)值小于Μ时，L' (x，y)=0,即：
[0041]
[0042] 其中，Μ为高亮度区域图像L的均值，1/为得到的二值化蒙板。
[0043] S3:蒙板羽化，对二值化蒙板进行低通滤波，使其产生羽化效果，得到羽化蒙板L" (x,y)；
[0044] 所述建立二值化蒙板羽化的方法为:将S2中得到的二值化蒙板采用公知的高斯滤 波或者均值滤波方法，使其产生羽化效果，并得到一个羽化蒙板L"(x，y)。
[0045] S4:提取短曝光信息及长曝光信息：
[0046] (1)将步骤S3得到的羽化蒙板L"(x，y)与短曝光图像B做乘法操作，得到一个短