所屬的技術人員知道，本發(fā)明可以實現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計算機程序產(chǎn)品。因此，本公開可以具體實現(xiàn)為以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的軟件(包括固件、駐留軟件、微代碼等)，還可以是硬件和軟件結(jié)合的形式，本文一般稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，在一些實施例中，本發(fā)明還可以實現(xiàn)為在一個或多個計算機可讀介質(zhì)中的計算機程序產(chǎn)品的形式，該計算機可讀介質(zhì)中包含計算機可讀的程序代碼。計算機可讀存儲介質(zhì)例如可以是但不限于——電、磁、光、電磁、紅外線、或半導體的系統(tǒng)、裝置或器件，或者任意以上的組合。在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。

背景技術：

1、高動態(tài)范圍化成像由于其廣泛的應用而變得越來越重要，但由于現(xiàn)有的數(shù)字設備傳感器的局限性，通常會依次捕獲多個不同曝光的低動態(tài)范圍圖像，以擴大動態(tài)范圍，再將低動態(tài)范圍圖像進行融合，得到高動態(tài)范圍化的圖像。然而，鬼影被認為是這種高動態(tài)范圍化成像解決方案的致命弱點。

2、為了解決鬼影的問題。通常會捕獲兩種不同的曝光圖像，以降低新設備的成本。兩個圖像的曝光時間之間的比率可以很大，以便盡可能多地從高動態(tài)化場景中捕獲信息。但是基于大曝光比圖像融合算法會導致融合圖像出現(xiàn)明暗顛倒現(xiàn)象，比如現(xiàn)實場景中應該亮的地方經(jīng)過融合后比應該暗的地方還暗，這看起來不自然。

技術實現(xiàn)思路

1、為了克服基于大曝光比圖像融合算法導致融合圖像出現(xiàn)明暗顛倒現(xiàn)象的問題，本發(fā)明提供了一種高動態(tài)范圍化的成像方法、系統(tǒng)、電子設備及介質(zhì)。

2、第一方面，為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種高動態(tài)范圍化的成像方法，包括：

3、獲取同一場景下的第一曝光圖像和第二曝光圖像；其中，第一曝光圖像的曝光時長小于第二曝光圖像的曝光時長；

4、通過插值方法將第一曝光圖像的像素值調(diào)高，確定第一虛擬曝光圖像，以及將第二曝光圖像的像素值調(diào)低，確定第二虛擬曝光圖像；

5、對第一虛擬曝光圖像的像素值進行先曝光提高再進行曝光降低，確定第一目標虛擬圖像，以及對第二虛擬曝光圖像的像素值進行先曝光降低再進行曝光提高，確定第二目標虛擬圖像；

6、將第一目標虛擬圖像和第二目標虛擬圖像進行圖像融合，確定合成圖像。

7、第二方面，本發(fā)明提供了一種高動態(tài)范圍化的成像系統(tǒng)，包括：

8、曝光圖像獲取模塊，用于獲取同一場景下的第一曝光圖像和第二曝光圖像；其中，第一曝光圖像的曝光時長小于第二曝光圖像的曝光時長；

9、虛擬曝光圖像確定模塊，用于通過插值方法將第一曝光圖像的像素值調(diào)高，確定第一虛擬曝光圖像，以及將第二曝光圖像的像素值調(diào)低，確定第二虛擬曝光圖像；

10、目標虛擬圖像確定模塊，用于對第一虛擬曝光圖像的像素值進行先曝光提高再進行曝光降低，確定第一目標虛擬圖像，以及對第二虛擬曝光圖像的像素值進行先曝光降低再進行曝光提高，確定第二目標虛擬圖像；

11、融合模塊，用于將第一目標虛擬圖像和第二目標虛擬圖像進行圖像融合，確定合成圖像。

12、第三方面，本發(fā)明提供了一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并在處理器上運行的程序，處理器執(zhí)行程序時實現(xiàn)如上述的一種高動態(tài)范圍化的成像方法的步驟。

13、第四方面，本發(fā)明提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲有指令，當指令在終端設備上運行時，使得終端設備執(zhí)行如上述的一種高動態(tài)范圍化的成像方法的步驟。

14、本發(fā)明的有益效果是：本申請通過對不同曝光圖像的像素值進行像素值調(diào)高或調(diào)低處理，得到兩張曝光圖分別對應的中間曝光圖像(第一虛擬曝光圖像和第二虛擬曝光圖像)，再對中間曝光圖像通過曝光提亮和曝光降低的方式進行曝光圖像增強處理，從而降低不同曝光時長下對應的曝光圖像之間的差異，避免大曝光比圖像融合時出現(xiàn)明暗顛倒的現(xiàn)象。

技術特征：

1.一種高動態(tài)范圍化的成像方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過插值方法將所述第一曝光圖像的像素值調(diào)高，確定第一虛擬曝光圖像，以及將所述第二曝光圖像的像素值調(diào)低，確定第二虛擬曝光圖像，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述第一虛擬曝光圖像的像素值進行先曝光提高再進行曝光降低，確定第一目標虛擬圖像，以及對所述第二虛擬曝光圖像的像素值進行先曝光降低再進行曝光提高，確定第二目標虛擬圖像，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述第一虛擬曝光圖像或第二虛擬曝光圖像的像素值進行曝光提高是通過曝光提高網(wǎng)絡實現(xiàn)的，所述曝光提高網(wǎng)絡包括兩個3*3的卷積層和一個激活層，且所述激活層設置在兩個所述卷積層之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方式，其特征在于，對所述第一虛擬曝光圖像或第二虛擬曝光圖像的像素值進行曝光降低是通過曝光降低網(wǎng)絡實現(xiàn)的，所述曝光降低網(wǎng)絡包括多個殘差模塊和一個3*3的卷積層，且所述3*3的卷積層連接在最后一個殘差模塊之后。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述曝光提高網(wǎng)絡和所述曝光降低網(wǎng)絡通過無監(jiān)督的學習方法進行訓練，直到損失函數(shù)符合預設要求時，將符合預設要求對應的模型作為所述曝光提高網(wǎng)絡和所述曝光降低網(wǎng)絡；

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，將所述第一目標虛擬圖像和所述第二目標虛擬圖像進行圖像融合，確定合成圖像，公式如下：

8.一種高動態(tài)范圍化的成像系統(tǒng)，其特征在于，包括：

9.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并在處理器上運行的程序，其特征在于，處理器執(zhí)行程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項所述的一種高動態(tài)范圍化的成像方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲有指令，當指令在終端設備上運行時，使得終端設備執(zhí)行如權(quán)利要求1-7任一項所述的一種高動態(tài)范圍化的成像方法的步驟。

技術總結(jié)
本發(fā)明涉及圖像處理技術領域，公開了一種高動態(tài)范圍化的成像方法、系統(tǒng)、電子設備及介質(zhì)，方法包括：獲取同一場景下的第一曝光圖像和第二曝光圖像；通過插值方法調(diào)整第一曝光圖像和第二曝光圖像的像素值；對第一虛擬曝光圖像的像素值進行先曝光提高再進行曝光降低，對第二虛擬曝光圖像的像素值進行先曝光降低再進行曝光提高；將第一目標虛擬圖像和第二目標虛擬圖像進行融合。本申請通過對不同曝光圖像的像素值進行像素值調(diào)整處理，得到兩張曝光圖分別對應的中間曝光圖像，再對中間曝光圖像通過曝光提亮和曝光降低進行曝光圖像增強處理，從而降低不同曝光時長下對應的曝光圖像之間的差異，避免大曝光比圖像融合時出現(xiàn)明暗顛倒的現(xiàn)象。

技術研發(fā)人員：鄭超兵,顧軒豪,王薇,伍世虔,李偉河
受保護的技術使用者：武漢科技大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6