基于經驗小波變換的多曝光圖像融合方法的研究
本文選題:經驗小波變換 + 高動態(tài)范圍成像 ; 參考:《吉林大學》2017年碩士論文
【摘要】:真實場景以及人眼可識別的亮度范圍遠遠超出普通顯示設備的亮度范圍。在攝影時,如果真實場景中的亮度范圍較大,普通拍攝設備也無法直接捕捉場景中所有的細節(jié)信息。高動態(tài)范圍成像(HDRI,High Dynamic Range Imaging)方法主要分為基于色調映射的方法和基于圖像融合的方法。相較于基于色調映射的方法,基于圖像融合的方法的計算效率更高,且不需要額外的曝光參數。自從圖像融合方法被用來解決高動態(tài)范圍成像問題并取得令人滿意的效果以來,多曝光圖像融合問題受到了研究人員越來越的重視。多曝光圖像融合方法對HDR場景使用不同曝光度參數進行多次拍攝,通過融合包含不同動態(tài)范圍細節(jié)的圖像,盡可能地保留場景中不同動態(tài)范圍的細節(jié)信息,實現高動態(tài)范圍成像。近年來,不斷有新的圖像融合方法被使用在高動態(tài)范圍成像領域。經驗小波變換(EWT,Empirical Wavelet Transform)是近年被提出的信號分析和處理方法,它是一種包含經驗信息的自適應的小波變換(WT,Wavelet Transform)。經驗小波變換先分析信號的傅里葉頻譜,然后通過特定的方法生成一組經驗濾波器,最后使用生成的經驗濾波器組對信號進行濾波。實驗表明,經驗小波變換可以提取信號的內在模式。二維經驗小波變換(2D EWT)方法是經驗小波變換的二維版本,可以用來處理圖像數據。二維經驗小波變換有很多不同的種類,本文主要使用其中最簡單的二維張量經驗小波變換。本文主要探討如何將經驗小波變換用于處理多曝光圖像融合問題,并實現了一種基于經驗小波變換的多曝光圖像融合方法。RGB圖像亮度信息跟R、G和B三個顏色通道都有關系,而亮度又是多曝光圖像融合中的重要參考,如果分別對RGB圖像的三個通道進行融合,在一些情況下會導致融合結果中出現顏色失真現象。針對這一問題,本文提出一種在L*a*b顏色空間進行的基于經驗小波變換的多曝光圖像融合方法對上述算法進行改進。由于L*a*b顏色空間中只有L*顏色通道包含亮度信息,算法避免了亮度信息在不同顏色通道上產生不一致的影響,消除了上述算法中的顏色失真問題。
[Abstract]:The real-time scene and the range of luminance recognizable by the human eye far exceed the luminance range of the ordinary display device. In photography, if the brightness range in the real scene is large, the common shooting equipment can not capture all the details of the scene directly. The high Dynamic Range Imaging) method of high dynamic range imaging consists of hue mapping method and image fusion method. Compared with the method based on hue mapping, the method based on image fusion is more efficient and does not require additional exposure parameters. Since the image fusion method has been used to solve the problem of high dynamic range imaging and achieved satisfactory results, the problem of multi-exposure image fusion has been paid more and more attention by researchers. The multi-exposure image fusion method uses different exposure parameters to shoot the HDR scene many times. By fusing images with different dynamic range details, the details of different dynamic ranges in the scene can be preserved as much as possible. High dynamic range imaging is realized. In recent years, new image fusion methods have been used in high dynamic range imaging field. Empirical Wavelet transform (EWT) is a signal analysis and processing method proposed in recent years. It is an adaptive wavelet transform with empirical information. The empirical wavelet transform first analyzes the Fourier spectrum of the signal, then generates a set of empirical filters by a specific method. Finally, the generated empirical filter banks are used to filter the signal. Experimental results show that the empirical wavelet transform can extract the internal mode of the signal. Two-dimensional empirical wavelet transform (2D EWT) is a two-dimensional version of empirical wavelet transform, which can be used to process image data. There are many different kinds of two-dimensional empirical wavelet transform. In this paper, the simplest two-dimensional Zhang Liang empirical wavelet transform is used. This paper mainly discusses how to use empirical wavelet transform to deal with the problem of multi-exposure image fusion, and implements a multi-exposure image fusion method based on empirical wavelet transform. The luminance information of RGB image is related to three color channels of RGG and B. Brightness is an important reference in multi-exposure image fusion. If the three channels of RGB image are fused separately, color distortion will occur in some cases. To solve this problem, this paper proposes an improved multi-exposure image fusion method based on empirical wavelet transform in L*a*b color space. Because only the L* color channel contains luminance information in L*a*b color space, the algorithm avoids the inconsistent influence of luminance information on different color channels, and eliminates the color distortion problem in the above algorithms.
【學位授予單位】:吉林大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TP391.41
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本文編號:1901107
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