一种无鬼影多曝光图像融合方法、装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115439384A(43)申请公布日2022.12.06(21)申请号202211079389.4(22)申请日2022.09.05(71)申请人中国科学院长春光学精密机械与物理研究所地址130033吉林省长春市经济技术开发区东南湖大路3888号(72)发明人徐芳刘晶红王宣孙辉左羽佳刘成龙(74)专利代理机构长春中科长光知识产权代理事务所(普通合伙)22218专利代理师郭婷(51)Int.Cl.G06T5/50(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图4页(54)发明名称一种无鬼影多曝光图像融合方法、装置(57)摘要本发明提供一种无鬼影多曝光图像融合方法、装置、计算机设备及可读存储介质，结合亮度映射与一致性检测实现了源序列图像向参考图像的对齐，得到运动对象一致的不同曝光亮度潜像序列；基于加权最小二乘滤波器，本发明可结合不同曝光图像序列中的有利信息，对图像中过暗区域与过亮区域的亮度进行提升与抑制，从而保留了不同层次亮度上的细节，最终得到色彩生动且信息丰富的无鬼影图像，有效增强了融合图像的视觉质量与动态范围。本发明可满足对不同动态场景下的多曝光融合需求，能有效解决成像场景受移动对象或成像设备抖动引入的鬼影问题。CN115439384ACN115439384A权利要求书1/2页1.一种无鬼影多曝光图像融合方法，其特征在于，包括：获取多曝光图像序列，所述多曝光图像序列由多级曝光亮度的图像组成；从所述多曝光图像序列中确定出参考图像，所述参考图像为曝光亮度居中的图像；对于所述多曝光图像序列中过曝光图像，基于亮度映射模型确定出用于融合的潜像；对于多曝光图像序列中曝光不足图像，基于运动一致性原则确定出用于融合的所述潜像；对所述潜像进行滤波处理得到所述潜像的低频分量和高频分量；构建所述低频分量和高频分量对应的混合权重关系并进行曝光适度评价；将所述低频分量和所述高频分量进行加权融合处理得到目标融合图像。2.根据权利要求1所述的图像融合方法，其特征在于，所述从所述多曝光图像序列中确定出参考图像，所述参考图像为曝光亮度居中的图像，包括：将所述多曝光图像序列的每幅图像按整体亮度值进行升序排列，选取排序中间值Iref1为第一参考图像；统计所有图像的亮度分量的整体曝光水平获得图像的曝光先验信息，计算像素值落在目标区间内的像素总数，总数值最大的为第二参考图像Iref2。比较第一参考图像Iref1与第二参考图像Iref2，当排序差值大于2，选择第一参考图像Iref1为最终参考图像Iref，否则选择第二参考图像Iref2为参考图像Iref，对排序值低于参考图像Iref的图像配置为曝光不足图像，对排序值高于参考图像Iref的图像配置为过曝光图像。3.根据权利要求1或2所述的图像融合方法，其特征在于，所述对于所述多曝光图像序列中过曝光图像，基于预训练的亮度映射模型确定出用于融合的潜像，包括：在所述多曝光图像序列的图像中建立与参考图像之间亮度关系的映射，得到亮度映射模型，将所述参考图像的亮度映射到与所述过曝光图像相同的亮度范围中，获得用于融合的潜像。4.根据权利要求3所述的图像融合方法，其特征在于，所述对于多曝光图像序列中曝光不足图像，基于运动一致性原则确定出用于融合的所述潜像，包括：利用固定步幅的移动窗口从所述多曝光图像序列同一空间位置上提取一组彩色图像块，确定所述参考图像的结构向量Sref和所述多曝光图像序列的图像结构向量Sk之间的内积，对所述结构向量Sref和所述图像结构向量Sk间物体运动一致性进行判别；预先配置结构一致性判定阈值Tρ，检测图像间运动不一致像素点与运动一致像素点；将第k次曝光图像映射到所述参考图像的亮度级上得到潜像，确定相应潜像与所述参考图像在同一空间位置上的图像块的平均亮度差的绝对值，预先配置平均亮度差异阈值Tu，判定其他运动不一致像素点；利用相乘处理，得到最终的运动一致性检测结果，在一致的像素点位置保留所述图像的像素点；在不一致的像素点位置，采用所述参考图像映射到所述图像亮度范围内的图像像素点；利用异常像素判定对所述潜像的像素值进行约束。5.根据权利要求4所述的图像融合方法，其特征在于，所述对所述潜像进行加权处理得到所述潜像的低频分量和高频分量，包括：2CN115439384A权利要求书2/2页确定所述潜像的RGB三颜色通道加权和得到每幅潜像的亮度图像基于加权最小二乘滤波器对所述潜像进行估计处理得到不同曝光潜像的低频信息，确定所述低频信息对应滤波后的低频图像当得到输入潜像的低频分量图像根据每一通道的输入潜像得到红、绿、蓝通道上的高频分量图像6.根据权利要求5所述的图像融合方法，其特征在于，所述构建所述低频分量和高频分量对应的混合权重关系并进行曝光适度评价，包括：基于局部平