產生去除了重影模糊的高動態范圍圖像的設備和方法技術

公開了一種產生去除了重影模糊的高動態范圍圖像的設備和方法。所述設備可包括：HDR權重圖計算單元，對于接收的多個曝光幀計算HDR權重圖；重影概率計算單元，通過對于所述多個曝光幀檢驗重影模糊來對于每個曝光幀計算重影概率；HDR權重圖更新單元，基于計算的重影概率更新計算的HDR權重圖；多比例混合單元，通過將更新的HDR權重圖反映到所述多個曝光幀來產生HDR圖像。

【技術實現步驟摘要】
產生去除了重影模糊的高動態范圍圖像的設備和方法本申請要求于2011年7月28日提交到韓國知識產權局的第10-2011-0074847號韓國專利申請的優先權，本申請的公開通過參照合并與此。
以下描述的示例實施例涉及一種用于基于多曝光融合（multi-exposurefusion）產生去除了重影模糊(GhostImage)的高動態范圍(HDR)圖像的設備和方法，更具體地講，涉及一種可通過捕捉多個曝光幀并執行HDR恢復來在高對比度環境中確保HDR圖像的設備和方法。
技術介紹
由于與人眼相比，相機傳感器的動態范圍（DR）相對窄，所以大部分現有的相機傳感器可漏掉實際上存在的場景的細節。例如，當進行逆光拍攝圖片時，即，捕捉具有高亮度的非常亮的區域和具有低亮度的非常暗的區域并存的高對比度場景時，可獲得關于非常亮的區域或非常暗的區域的細節幾乎消失的圖片。換言之，當在高對比度環境中拍攝圖片時，在高亮度區域或低亮度區域中，在實際場景中出現的原始顏色、原始色調和原始細節可幾乎消失。為了克服這種缺陷，可在改變曝光的同時捕捉多個幀，并且可融合捕捉的幀。因此，可以產生出現原始細節的高動態范圍（HDR）圖像。但是，當在HDR圖像中，對象或背景的物體移動時，在HDR融合處理期間，運動可引起稱作“重影模糊（ghostblur）”的劣化，因此，需要用于防止重影模糊的單獨的處理方法。
技術實現思路
通過提供一種用于基于多曝光融合產生去除了重影模糊的高動態范圍(HDR)圖像的設備來實現上述和/或其它方面，所述設備包括：HDR權重圖計算單元，對于多個曝光幀計算HDR權重圖，所述多個曝光幀被接收；重影概率計算單元，通過對于所述多個曝光幀檢驗重影模糊來計算對于每個曝光幀的重影概率；HDR權重圖更新單元，基于計算的重影概率更新計算的HDR權重圖；多比例混合單元，通過將更新的HDR權重圖反映到所述多個曝光幀來產生HDR圖像。所述設備還可包括：亮度匹配單元，在所述多個曝光幀中確定參考幀，并基于確定的參考幀匹配所述多個曝光幀中的至少一個幀的至少一個亮度。此外，亮度匹配單元可將所述多個曝光幀中的一個曝光幀確定為參考幀，可控制除參考幀之外的幀的曝光程度，并可將其它幀的亮度與參考幀的亮度進行匹配。此外，重影概率計算單元可基于所述至少一個幀的匹配的亮度對于所述多個曝光幀檢驗重影模糊。重影概率計算單元可基于匹配的結果檢驗參考幀與所述至少一個幀中的每一個幀之間的亮度差值，并且可在亮度差值等于或大于閾值時確定重影模糊發生。另外，HDR權重圖更新單元可將具有等于或大于閾值的計算的重影概率的像素的HDR權重修改為小于具有等于或小于所述閾值的計算的重影概率的像素的HDR權重，并可更新HDR權重圖。HDR權重圖可將與所述多個曝光幀中的每一個的像素相關聯的對比度、色彩飽和度和合適曝光度中的至少一個存儲為HDR權重。此外，多比例混合單元可接收多個曝光幀和HDR權重圖，可使用高斯金字塔和拉普拉斯金字塔來對所述多個曝光幀和HDR權重圖進行混合并且可產生HDR圖像。通過提供一種用于基于多曝光融合產生去除了重影模糊的HDR圖像的方法來實現上述和/或其它方面，所述方法包括如下步驟：通過HDR權重圖計算單元，對于多個曝光幀計算HDR權重圖，所述多個曝光幀被接收；通過重影概率計算單元，通過對于所述多個曝光幀檢驗重影模糊來對于每個曝光幀計算重影概率；通過HDR權重圖更新單元，基于計算的重影概率更新計算的HDR權重圖；通過多比例混合單元，通過將更新的HDR權重圖反映到所述多個曝光幀來產生HDR圖像。此外，所述方法可包括步驟：通過亮度匹配單元，在所述多個曝光幀中確定參考幀，并基于確定的參考幀匹配所述多個曝光幀中的至少一個幀的至少一個亮度。所述方法還可包括：將所述多個曝光幀中的一個曝光幀確定為參考幀，控制除參考幀之外的幀的曝光程度，并將其它幀的亮度與參考幀的亮度進行匹配。可基于所述至少一個幀的匹配的亮度對于所述多個曝光幀檢驗重影模糊。所述方法可包括：基于匹配的結果檢驗參考幀與所述至少一個幀中的每一個幀之間的亮度差值，并且當亮度差值等于或大于閾值時確定重影模糊發生。此外，更新的步驟可包括：將具有等于或大于閾值的計算的重影概率的像素的HDR權重修改為小于具有等于或小于所述閾值的計算的重影概率的像素的HDR權重，并更新HDR權重圖。此外，HDR權重圖可將與所述多個曝光幀中的每一個的像素相關聯的對比度、色彩飽和度和合適曝光度中的至少一個存儲為HDR權重。另外，產生的步驟可包括：接收所述多個曝光幀和HDR權重圖，使用高斯金字塔和拉普拉斯金字塔來對所述多個曝光幀和HDR權重圖進行混合并且產生HDR圖像。在下面的描述中將部分地闡明示例實施例的另外的方面、特征和/或優點，部分通過描述將是清楚的，或者可通過本公開的實施而得知。附圖說明通過下面結合附圖對示例實施例進行的描述，這些和/或其他方面和優點將變得清楚和更易于理解，其中：圖1示出根據示例實施例的高動態范圍（HDR）圖像產生設備的框圖；圖2示出根據示例實施例的HDR圖像產生方法的流程圖；圖3示出圖2的方法中的亮度匹配單元匹配亮度的操作的流程圖；圖4示出根據示例實施例的亮度匹配單元和重影概率計算單元的操作的示圖；圖5示出根據示例實施例的HDR權重圖計算單元的操作的示圖；圖6示出根據示例實施例的多比例混合單元混合幀并產生HDR圖像的示例的示圖。具體實施方式現在，將詳細描述示例實施例，所述示例實施例的示例示出在附圖中，其中，相同的標號始終表示相同的元件。下面，通過參照附圖描述示例實施例來解釋本公開。圖1示出根據示例實施例的高動態范圍（HDR）圖像產生設備100的框圖。在高對比度環境中，HDR圖像產生設備100可捕捉多個曝光幀，可執行HDR恢復并且可確保HDR圖像。詳細地講，HDR圖像產生設備100可基于對于圖像的每個像素的不同權重相對簡單地合成HDR圖像（而不是單獨地恢復HDR輻射值），并同時可去除由場景中的移動對象引起的重影模糊。因此，可有效地合成HDR圖像。HDR圖像產生設備100可應用于用于分布式信源編碼（DSC）的相機、用于分布式視頻編碼（DVC）的相機、用于監控的相機、移動相機電話、智能電話、相機傳感器圖像信號處理器（諸如，例如圖像信號處理器（ISP）、數字信號處理器（DSP））、以及用于個人計算機（PC）的圖像處理軟件等。如圖1所示，HDR圖像產生設備100可包括亮度匹配單元110、HDR權重圖計算單元120、重影概率計算單元130、HDR權重圖更新單元140和多比例混合（multi-scaleblending）單元150。亮度匹配單元110可確定接收的多個曝光幀中的參考幀，并且可基于參考幀匹配所述多個曝光幀中的至少一個幀的至少一個亮度。在示例中，亮度確定單元110可將所述多個曝光幀中的一個曝光幀確定為參考幀，可控制除參考幀之外的幀的曝光程度并且可將其它幀的亮度與參考幀的亮度匹配。在另一示例中，亮度匹配單元110可將多個輸入幀中的一個輸入幀設置為參考幀，并且可基于參考幀的曝光程度改變除參考幀之外的幀的亮度。在該示例中，亮度匹配單元110可基于設置的參考幀計算除參考幀之外的曝光幀與參考幀之間的亮度變換函數（BTF）來實現亮度匹配功能，并且可執行從參考幀本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于基于多曝光融合產生去除了重影模糊的高動態范圍HDR圖像的設備，所述設備包括：HDR權重圖計算單元，對于接收的多個曝光幀計算HDR權重圖；重影概率計算單元，通過對于所述多個曝光幀檢驗重影模糊來對于每個曝光幀計算重影概率；HDR權重圖更新單元，基于計算的重影概率更新計算的HDR權重圖；多比例混合單元，通過將更新的HDR權重圖反映到所述多個曝光幀來產生HDR圖像。

【技術特征摘要】
2011.07.28 KR 10-2011-00748471.一種用于基于多曝光融合產生去除了重影模糊的高動態范圍HDR圖像的設備，所述設備包括：HDR權重圖計算單元，對于接收的多個曝光幀計算HDR權重圖；重影概率計算單元，通過對于所述多個曝光幀檢驗重影模糊來對于每個曝光幀計算重影概率；HDR權重圖更新單元，基于計算的重影概率更新計算的HDR權重圖；多比例混合單元，通過將更新的HDR權重圖反映到所述多個曝光幀來產生HDR圖像，其中，重影概率計算單元基于參考幀與所述多個曝光幀中的至少一個曝光幀之間的亮度差或梯度差來計算每個曝光幀的重影概率，其中，所述至少一個曝光幀的亮度與參考幀的亮度匹配。2.根據權利要求1所述的設備，還包括：亮度匹配單元，在所述多個曝光幀中確定參考幀，并基于確定的參考幀匹配所述多個曝光幀中的至少一個幀的至少一個亮度。3.根據權利要求2所述的設備，其中，亮度匹配單元將所述多個曝光幀中的一個曝光幀確定為參考幀，控制除參考幀之外的幀的曝光程度，并將所述除參考幀之外的幀的亮度與參考幀的亮度進行匹配。4.根據權利要求2所述的設備,其中,重影概率計算單元基于所述至少一個幀的匹配的亮度對于所述多個曝光幀檢驗重影模糊。5.根據權利要求4所述的設備，其中，重影概率計算單元基于匹配的結果檢驗參考幀與所述至少一個幀中的每一個幀之間的亮度差值，并且當亮度差值等于或大于閾值時確定重影模糊發生。6.根據權利要求1所述的設備，其中，HDR權重圖更新單元將具有等于或大于閾值的計算的重影概率的像素的HDR權重修改為小于具有等于或小于所述閾值的計算的重影概率的像素的HDR權重，并更新HDR權重圖。7.根據權利要求6所述的設備，其中，HDR權重圖將與所述多個曝光幀中的每一個的像素相關聯的對比度、色彩飽和度和合適曝光度中的至少一個存儲為HDR權重。8.根據權利要求1所述的設備，其中，多比例混合單元接收所述多個曝光幀和HDR權重圖，使用高斯金字塔和拉普拉斯金字塔來對所述多個...

【專利技術屬性】
技術研發人員：文永秀，太龍旻，趙程昱，李時和，
申請(專利權)人：三星電子株式會社，
類型：發明
國別省市：