發(fā)布時(shí)間：2021-06-05 05:16

　　目前,智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂米顝V泛的拍照設(shè)備。在使用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行拍照的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)遇到一些高動(dòng)態(tài)范圍的場(chǎng)景。在這種場(chǎng)景下拍攝所得到的圖像往往會(huì)出現(xiàn)場(chǎng)景中部分欠曝光或者部分過曝光的情況,造成圖像細(xì)節(jié)丟失。因此,高動(dòng)態(tài)范圍成像成為目前移動(dòng)端拍照的一個(gè)主要研究方向。與此同時(shí),在當(dāng)前的移動(dòng)設(shè)備上,一種4Cell圖像傳感器憑借其在暗光下優(yōu)異的拍照表現(xiàn),逐漸成為高端移動(dòng)設(shè)備的標(biāo)配。本文基于4Cell圖像傳感器提出了高動(dòng)態(tài)范圍成像算法并在移動(dòng)端對(duì)算法進(jìn)行優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)。首先,為了解決高動(dòng)態(tài)范圍圖像的獲取問題,本文利用4Cell圖像傳感器的結(jié)構(gòu),針對(duì)性地提出了傳感器上曝光參數(shù)局部變化的多曝光圖像拍攝方法。這種方法可以通過單次拍攝獲取多曝光圖像,理論上能夠抑制后續(xù)合成的高動(dòng)態(tài)范圍圖像中鬼影的產(chǎn)生。隨后,使用多曝光圖像合成高動(dòng)態(tài)范圍圖像,本文使用了RAW圖像進(jìn)行合成,并且在合成過程中對(duì)圖像噪聲進(jìn)行了抑制,從而進(jìn)一步提高了合成圖像的動(dòng)態(tài)范圍和圖像質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)表明,本算法在多個(gè)場(chǎng)景下的HIGRADE評(píng)分和圖像信息熵均高于其他合成算法。其次,為了使高動(dòng)態(tài)范圍圖像在移動(dòng)設(shè)備上能夠顯示,本文提出了一... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

自然場(chǎng)

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論11緒論1.1課題背景1.1.1高動(dòng)態(tài)范圍成像動(dòng)態(tài)范圍是指一段可變信號(hào)的最大值和最小值的比值，而對(duì)于數(shù)字圖像來說，動(dòng)態(tài)范圍指量化后圖像記錄下來的最大亮度和最小亮度的比值[1]。人們通過眼睛視覺獲取自然界中復(fù)雜的信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)豐富多彩大自然的感知，自然界的場(chǎng)景擁有著非常廣闊的亮度范圍，亮度變化可以從白天陽光直射的105cd/m2到夜晚星空下的10-4cd/m2，動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)9個(gè)數(shù)量級(jí)[2]，圖1.1表示了一般場(chǎng)景的亮度分布。圖1.1自然場(chǎng)景的亮度范圍由于人眼能夠自適應(yīng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，我們可以觀察到大部分的高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，但是對(duì)于一般的數(shù)碼相機(jī)傳感器而言，其能夠捕獲的動(dòng)態(tài)范圍有限，一般只有3~4個(gè)數(shù)量級(jí)[2]。上述原因?qū)е抡鎸?shí)世界場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了一般成像設(shè)備所能捕獲的動(dòng)態(tài)范圍，所以使用普通的成像設(shè)備時(shí)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)場(chǎng)景中各個(gè)部分的細(xì)節(jié)不能被同時(shí)記錄。如圖1.2所示，當(dāng)選擇短曝光捕捉室外較亮的場(chǎng)景信息時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)的場(chǎng)景欠曝光，室內(nèi)場(chǎng)景的信息丟失嚴(yán)重；而選擇長(zhǎng)曝光捕捉室內(nèi)較暗處的場(chǎng)景時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致室外的場(chǎng)景過曝光，室外場(chǎng)景的信息丟失嚴(yán)重。（a）短曝光室內(nèi)場(chǎng)景（b）長(zhǎng)曝光室內(nèi)場(chǎng)景圖1.2普通模式下拍攝的室內(nèi)場(chǎng)景圖像為了解決上述問題，許多學(xué)者對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍成像（HighDynamicRangImaging，HDRI）展開了深入的研究。通過動(dòng)態(tài)范圍成像獲取的圖像相比普通相機(jī)直接獲取的低動(dòng)態(tài)范圍圖像能夠展現(xiàn)更高的動(dòng)態(tài)范圍，使圖像中的暗處和亮處都能看得清楚，不丟失或者很少丟失Lum(cd/m2)10-41021-10610410-210-6星光月光陽光直射室內(nèi)照明室外光線

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論11緒論1.1課題背景1.1.1高動(dòng)態(tài)范圍成像動(dòng)態(tài)范圍是指一段可變信號(hào)的最大值和最小值的比值，而對(duì)于數(shù)字圖像來說，動(dòng)態(tài)范圍指量化后圖像記錄下來的最大亮度和最小亮度的比值[1]。人們通過眼睛視覺獲取自然界中復(fù)雜的信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)豐富多彩大自然的感知，自然界的場(chǎng)景擁有著非常廣闊的亮度范圍，亮度變化可以從白天陽光直射的105cd/m2到夜晚星空下的10-4cd/m2，動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)9個(gè)數(shù)量級(jí)[2]，圖1.1表示了一般場(chǎng)景的亮度分布。圖1.1自然場(chǎng)景的亮度范圍由于人眼能夠自適應(yīng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，我們可以觀察到大部分的高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，但是對(duì)于一般的數(shù)碼相機(jī)傳感器而言，其能夠捕獲的動(dòng)態(tài)范圍有限，一般只有3~4個(gè)數(shù)量級(jí)[2]。上述原因?qū)е抡鎸?shí)世界場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了一般成像設(shè)備所能捕獲的動(dòng)態(tài)范圍，所以使用普通的成像設(shè)備時(shí)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)場(chǎng)景中各個(gè)部分的細(xì)節(jié)不能被同時(shí)記錄。如圖1.2所示，當(dāng)選擇短曝光捕捉室外較亮的場(chǎng)景信息時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)的場(chǎng)景欠曝光，室內(nèi)場(chǎng)景的信息丟失嚴(yán)重；而選擇長(zhǎng)曝光捕捉室內(nèi)較暗處的場(chǎng)景時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致室外的場(chǎng)景過曝光，室外場(chǎng)景的信息丟失嚴(yán)重。（a）短曝光室內(nèi)場(chǎng)景（b）長(zhǎng)曝光室內(nèi)場(chǎng)景圖1.2普通模式下拍攝的室內(nèi)場(chǎng)景圖像為了解決上述問題，許多學(xué)者對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍成像（HighDynamicRangImaging，HDRI）展開了深入的研究。通過動(dòng)態(tài)范圍成像獲取的圖像相比普通相機(jī)直接獲取的低動(dòng)態(tài)范圍圖像能夠展現(xiàn)更高的動(dòng)態(tài)范圍，使圖像中的暗處和亮處都能看得清楚，不丟失或者很少丟失Lum(cd/m2)10-41021-10610410-210-6星光月光陽光直射室內(nèi)照明室外光線


本文編號(hào)：3211512