技术特征：
1.一种保证图像质量的高动态范围图像重建方法，其特征在于，包括：输入高动态范围图像，并对高动态范围图像进行全局亮度映射，全局亮度映射后的图像导入映射函数计算，获得全局亮度重建后的图像；将全局亮度重建后的图像划导入局部细节函数计算，获得图像全局的细节图像；将细节图像代入局部细节补偿算法，获得细节补偿后的细节图像；将细节补偿后的细节图像与全局亮度重建后的图像进行融合处理，获得重新分配亮度且细节补偿后全局重建的图像。2.根据权利要求1所述的一种保证图像质量的高动态范围图像重建方法，其特征在于，输入高动态范围图像，并对高动态范围图像进行全局亮度映射，全局亮度映射后的图像导入映射函数计算，获得全局亮度重建后的图像的方法包括：根据高动态范围图像全局的亮度值域，确定图像的低照度区域和高照度区域；分别选择低照度区域所关联的亮度值域、高照度区域所关联的亮度值域，计算出在动态范围内低照度区域亮度值域中的亮度像素数量高于其它亮度的出现概率，高照度区域亮度值域中的亮度像素数量高于其它亮度的出现概率，并将亮度像素数量高于其它亮度的转化为对应的亮度值；分别将低照度区域出现概率、高照度区域出现概率代入对数运算，分别获得低照度区域和高照度区域的映射系数；将获得低照度区域和高照度区域的映射系数、出现概率所关联的亮度值导入映射函数计算，获得分别重新分配亮度的低照度区域图像和高照度区域图像；基于重新分配亮度的低照度区域图像和高照度区域图像，获得全局亮度重建后的图像。3.根据权利要求2所述的一种保证图像质量的高动态范围图像重建方法，其特征在于，计算出在动态范围内低照度区域亮度值域中的亮度像素数量高于其它亮度的出现概率的表达式为：m
l
＝max(h(z))z∈[l
min
,(l
max-l
min
)/2]
ꢀꢀ
(1)式中，l表示高动态范围图像的亮度值，max表示最大值，z表示在亮度值域[l
min
,(l
max-l
min
)/2]中的任意亮度值，l
min
和l
max
分别表示高动态范围图像的下限值和上限值亮度，函数h表示计算亮度出现的概率，m
l
表示低照度区域亮度值域中的亮度像素数量高于其它亮度的出现概率；亮度像素数量高于其它亮度转化的亮度值的计算公式为：t
l
＝argmax(h(z))z∈[l
min
,(l
max-l
min
)/2]
ꢀꢀ
(2)式中，argmax表示当函数h(z)取最大值对应的自变量z的亮度值，t
l
表示低照度区亮度像素数量高于其它亮度转化的亮度值；计算低照度区域的映射系数的表达式为：式中，ln表示取自然对数运算，k
l
表示低照度区域的映射系数；计算低照度区域的映射函数的表达式为：
式中，exp表示自然常数e为底的指数函数，f
l
()表示为低照度区域的映射函数。4.根据权利要求2所述的一种保证图像质量的高动态范围图像重建方法，其特征在于，计算出在动态范围内高照度区域亮度值域中的亮度像素数量高于其它亮度的出现概率的表达式为：m
h
＝max(h(z))z∈[(l
max-l
min
)/2,l
max
]
ꢀꢀ
(5)式中，m
h
表示高照度区域亮度值域中的亮度像素数量高于其它亮度的出现概率；亮度像素数量高于其它亮度转化的亮度值的计算公式为：t
h
＝argmax(h(z))z∈[(l
max-l
min
)/2,l
max
]
ꢀꢀ
(6)式中，t
h
表示高照度区亮度像素数量高于其它亮度转化的亮度值；计算高照度区域的映射系数的表达式为：式中，ln表示取自然对数运算，k
h
高照度区域的映射系数；计算高照度区域的映射函数的表达式为：式中，exp表示自然常数e为底的指数函数，f
h
()表示为高照度区域的映射函数。5.根据权利要求2所述的一种保证图像质量的高动态范围图像重建方法，其特征在于，基于重新分配亮度的低照度区域图像和高照度区域图像，获得全局亮度重建后的图像的计算表达式为：式中，i
w
为全局亮度重建后的图像，f
l
(l)和f
h
(l)分别对应公式(4)低照度映射函数和公式(8)高照度映射函数。6.根据权利要求1所述的一种保证图像质量的高动态范围图像重建方法，其特征在于，将全局亮度重建后的图像划导入局部细节函数计算，获得图像全局的细节图像的方法包括：对全局亮度重建后的图像以单位像素为中心进行划分，获得若干个互相重叠的图像子块；将若干图像子块进行编号，并按照编号顺序依次进行导入局部细节函数计算，获得每个图像子块的细节图像；基于每个图像子块的细节图像，进而得到图像全局的细节图像；其中，局部细节函数的表达式如下：式中，s表示细节图像，min表示最小值，函数u为阶跃函数。7.根据权利要求1所述的一种保证图像质量的高动态范围图像重建方法，其特征在于，将细节补偿后的细节图像与全局亮度重建后的图像进行融合处理，获得细节补偿且全局亮
度重建的图像的方法包括：分别对所有细节补偿后的细节图像、全局亮度重建后的图像进行归一化处理，获得归一化后的细节图像和全局亮度重建后的图像；将归一化的细节补偿后的细节图像和全局亮度重建后的图像进行融合，获得细节补偿且全局亮度重建的图像，并将细节补偿且全局亮度重建的图像进行归一化处理后输出；其中，对全局细节补偿后的细节图像归一化处理的公式如下：式中，表示归一化后的细节图像；对全局重建亮度后的图像归一化处理的公式如下：式中，为归一化后的全局亮度重建增图像；将归一化的细节补偿后的细节图像和全局亮度重建后的图像进行融合的公式如下：式中，为细节补偿后的全局亮度图像；对得细节补偿且全局亮度重建的图像归一化处理的公式如下：式中，表示向上取整运算，i
d
为可以直接显示的灰度图像。8.一种处理装置，包括存储器和处理器，其特征在于，存储器存储有计算机程序，其被处理器执以实现权利要求1至7中任一项所述的保证图像质量的高动态范围图像重建方法。9.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一项所述方法的步骤。
技术总结
本发明公开了一种保证图像质量的高动态范围图像重建方法及装置，方法包括：对高动态范围图像进行全局亮度映射，全局亮度映射后的图像导入映射函数计算，获得全局亮度重建后的图像；将全局亮度重建后的图像划导入局部细节函数计算，获得图像全局的细节图像；将细节图像代入局部细节补偿算法，获得细节补偿后的细节图像；将细节补偿后的细节图像与全局亮度重建后的图像进行融合处理，获得重新分配亮度且细节补偿后全局重建的图像；通过本发明的方法对高动态范围图像进行重建，重建出的图像整体视觉效果有了较为明显的提升，对比与原始高动态范围，重建图像的清晰度、图像整体对比度、局部细节、纹理特征得到有效地增强。纹理特征得到有效地增强。纹理特征得到有效地增强。
技术研发人员：路威 张清华 刘杰 刘娟 徐承龙 赵兵
受保护的技术使用者：中国人民解放军陆军工程大学
技术研发日：2022.04.07
技术公布日：2022/8/5