一种基于数密度均衡的色调映射方法与流程

技术特征：

1.一种基于数密度均衡的色调映射方法，该方法包括步骤：

步骤100，获得一幅高动态图像；

步骤200，将所述高动态图像的亮度范围划分为多个亮度级；

步骤400，当所述高动态图像为较暗场景图像时，将所述高动态图像的亮度范围划分为第一亮度范围和第二亮度范围，将所述第一亮度范围映射到低动态图像的第一亮度范围，将所述第二亮度范围映射到低动态图像的第二亮度范围；

步骤500，当所述高动态图像为非较暗场景图像时，将所述高动态图像的亮度范围映射到低动态图像的亮度范围。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在步骤100，所述高动态HDR图像亮度范围为[0,HB_max]，HB_max为高动态图像亮度最大值；

在步骤200，将亮度范围[0,HB_max]分为M份，得到高动态图像新的亮度范围[0,M-1]，M大于255，统计M个子区间的像素数，第i个子区间的像素计数表示为N_i，且

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

在步骤400，高动态图像的第一亮度范围是[0,M_th]，第二亮度范围是[M_th+1,M-1]，低动态图像的第一亮度范围是[LB_min,th],低动态图像的第二亮度范围是[th+1,255]，所述低动态图像的亮度范围是[LB_min,255]，0≤LB_min＜255，其中LB_min是所述低动态图像的亮度最小值，低动态图像亮度阈值为th，对应的高动态图像亮度阈值为M_th。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤400进一步包括：

步骤401：在高动态图像的亮度范围，当亮度小于等于M_th时，将高动态图像I亮度范围[0,M_th]映射到低动态图像[LB_min,th]；

步骤402，在高动态图像的亮度范围，当亮度大于th时，将高动态图像I亮度范围[M_th+1,M-1]映射到低动态图像亮度范围[th+1,255]。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

在步骤401，将[0,M-1]分为[0,M₀]，[M₀+1,M₁]，……，[M_th-1+1,M_th]，……，设定计数阈值将[0,M₀]区间映射到LB_min，该区间的像素计数刚刚超过N_A，比N_A多的像素计数计入下一个区间，将[M₀+1,M₁]区间映射到LB_min+1，该区间像素计数加上前一个区间比N_A多的计数刚刚超过N_A，以此类推，直至将[0,M_th]映射完毕；

在步骤402，在高动态图像的亮度范围，当亮度大于M_th时，将高动态图像I亮度范围[M_th+1,M-1]映射到低动态图像亮度范围[th+1,255]，根据未映射完的像素数rest_pixel和已映射完成的低动态亮度级数k来调整N_A值，N_A＝rest_pixel/(256-k-LB_min)，k＝th,th+1,...255-LB_min，将[M_th+1,M_th+1]区间映射到LB_min+th+1，该区间的像素计数刚刚超过N_A，比N_A多的计数计入下一个区间，以此类推，直至将[M_th+1,M-1]映射完毕。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

在步骤500，将高动态图像的亮度范围[0,HB_max]映射到低动态图像的亮度范围[LB_min,255]，LB_min是所述低动态图像的亮度最小值，低动态图像亮度阈值为th，对应的高动态图像亮度阈值为M_th，其中，将[0,M-1]分为[0,M₀]，[M₀+1,M₁]，……，[M_th-1+1,M_th]，……，设定计数阈值将[0,M₀]区间映射到LB_min，该区间的像素计数刚刚超过N_A，比N_A多的计数计入下一个区间，将[M₀+1,M₁]区间映射到LB_min+1，该区间的像素计数加上前一个区间比N_A多的计数刚刚超过N_A，以此类推，直至将[0,M-1]，映射完毕。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

步骤300，计算高动态图像的平均亮度，根据计算的平均亮度来判断图像是较暗场景图像还是非较暗场景图像。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，高动态图像的平均亮度通过方法计算获得，其中i＝1,2,...M，N_i为第i个子区间的像素计数，N为图像像素总数，设定判断是否为较暗场景图像阈值，当图像平均亮度大于该阈值时，则为非较暗场景图像，否则为较暗场景图像。

9.根据权利要求2-6任一项所述的方法，其特征在于，M大于1000。