高动态范围图像的色调曲线映射.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110337667A(43)申请公布日2019.10.15(21)申请号201880011955.3(74)专利代理机构北京市汉坤律师事务所1(22)申请日2018.02.121602代理人魏小薇吴丽丽(30)优先权数据17156284.62017.02.15EP(51)Int.Cl.62/459,1412017.02.15USG06T5/00(2006.01)62/465,2982017.03.01US(85)PCT国际申请进入国家阶段日2019.08.14(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2018/0178302018.02.12(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/152063EN2018.08.23(71)申请人杜比实验室特许公司地址美国加利福尼亚州(72)发明人J·A·派拉兹R·阿特金斯权利要求书4页说明书14页附图5页(54)发明名称高动态范围图像的色调曲线映射(57)摘要提出了用于将图像从第一动态范围映射到第二动态范围的方法。所述映射基于包括两个样条多项式的函数，所述两个样条多项式是使用三个锚定点和三个斜率确定的。第一锚定点是使用输入的黑点水平和目标输出的黑点水平来确定的，第二锚定点是使用输入的白点水平和目标输出的白点水平来确定的，并且第三锚定点是使用输入的中间色调信息数据和目标输出的中间色调信息数据来确定的。所述目标输出的中间色调水平是基于理想的一对一映射并通过在黑色和高光两者中保持输入对比度来自适应地计算的。提出了基于三阶(三次)厄尔密样条的示例色调映射传递函数。CN110337667ACN110337667A权利要求书1/4页1.一种用于使用处理器将图像从第一动态范围映射到第二动态范围的方法，所述方法包括：访问所述第一动态范围中的输入图像的第一信息数据，所述第一信息数据包括所述第一动态范围中的输入黑点水平(x1，SMin)、输入中间色调水平(x2，SMid)和输入白点水平(x3，SMax)；访问所述第二动态范围中的输出图像的第二信息数据，所述第二信息数据包括所述第二动态范围中的第一输出黑点水平(TminPQ)和第一输出白点水平(TmaxPQ)；基于所述第一信息数据和所述第二信息数据确定所述第二动态范围中的输出中间色调值；基于所述第二信息数据和所述输出中间色调值计算所述第二动态范围中的第二输出黑点和第二输出白点；基于所述第一信息数据、所述第二信息数据和所述输出中间色调值计算尾部斜率、头部斜率和中间色调斜率；确定用于将所述第一动态范围中的所述输入图像的像素值映射到所述第二动态范围中的所述输出图像的相应像素值的传递函数，其中，所述传递函数包括两个段，其中，第一段是基于所述尾部斜率、所述中间色调斜率、所述输入黑点水平、所述输入中间色调水平、所述第二输出黑点和所述输出中间色调值确定的，并且第二段是基于所述中间色调斜率、所述头部斜率、所述输入中间色调水平、所述输入白点水平、所述输出中间色调值和所述第二输出白点确定的；以及使用所确定的传递函数将所述输入图像映射到所述输出图像。2.如权利要求1所述的方法，其中，计算所述第二动态范围中的所述第二输出黑点和所述第二输出白点进一步基于所述第一信息数据。3.如权利要求1或2所述的方法，其中：计算所述尾部斜率是基于所述输入黑点水平、所述输入中间色调水平、所述第二输出黑点和所述输出中间色调值；计算所述头部斜率是基于所述输入白点水平、所述输入中间色调水平、所述第二输出白点和所述输出中间色调值；以及计算所述中间色调斜率是基于所述第一信息数据、所述第二输出黑点、所述第二输出白点和所述输出中间色调值。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述第一动态范围包括高动态范围，并且所述第二动态范围包括标准动态范围。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述传递函数进一步包括针对低于所述第一动态范围中的所述输入黑点水平的输入值的第一线性段，其中，所述线性段的斜率等于所述尾部斜率，其中可选地，所述传递函数针对所述第一线性段包括y＝TMin+(x-SMin)*slopeMin，其中，x表示输入像素值，y表示输出像素值，slopeMin表示所述尾部斜率，TMin表示所述第二动态范围中的所述第二输出黑点，并且SMin表示所述第一动态范围中的所述输入黑点水平。6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述传递函数进一步包括针对大于所2CN110337667A权利要求书2/4页述第一动态范围中的所述输入白点水平的输入值的第二线性段，其中，所述线性段的斜率等于所述头部斜率，其中可选地，所述传递函数针对所述第二线性段包括y＝TMax+(x-SMax)*slopeMax，其中，x表示输入像素值，y表示输出像