1. 研究目的与意义
研究背景:高动态范围图像(high-dynamic range,简称hdr)的显示是图像处理、机器视觉、模式识别等学科都十分关注的问题,属于一个交叉性的问题,对它的研究有着重要的和广泛的意义。尤其是随着数码技术的不断发展,不论是静止图像还是视频都对图像的显示提出了较高的要求。在这个问题中,高动态范围图像的显示是项重要的技术。它也是一种近年来发展起来的新图像技术,它能够展现人类能够感知而传统的低动态范围图像无法表现的极暗或极亮区域细节,从而带给人们更加逼真的视觉感受。由于高动态范围图像的这种良好特性,近年来在工业图像处理、基于图像的建模、机器视觉、虚拟现实、3维数字娱乐等领域得到了越来越广泛的应用。尤其在全局照明,真实感绘制方面具有突出的优势。关于它的应用日益增多。但由于获取和显示高动态范围图像均需要昂贵的专业设备,这就阻碍了它在日常应用的推广。旨在由普通摄像机获取的传统数字图像来合成高动态范围图像,并经过相应的映射处理从而显示在低动态范围的显示设备上。
研究目的:根据不同的曝光时间的ldr(low-dynamic range)图像,利用每个曝光时间相对应最佳细节的ldr图像来合成最终hdr图像,能够更好地反映人真实环境中的视觉感受(像素域直接合成法)。另外是基于区域细节特征的高动态范围图像合成算法。图像清晰与否取决于它的细节特征是否丰富,首先提取不同曝光的低动态范围图像的细节特征,这个特征是基于像素的自适应特征,然后选取一定的合成准则,将含有丰富细节特征的像素提取到最终的图像中,这样就能够得到一幅含有输入图像中较丰富的细节信息的图像。
研究意义:随着视频监控技术的不断应用与发展,图像处理作为视频监控技术中不可缺少的技术,显得格外重要。现实场景中光照强度的动态范围较大,而普通的图像采集、图像处理、图像显示设备处理的数据一般都是基于8bit的数据,表示图像的光照强度范围受到硬件的局限。当现实场景中的动态范围比数码摄像设备所能承受的最大饱和动态范围大时,摄像设备无法记录真实场景的全部光强信息,因过曝光和欠曝光的现象导致图像的细节特征丢失,这就造成了显示设备表示的图像与现实场景图像之间的失真。然而,hdr图像它可以提供更多的动态范围和图像细节.hdr图像技术越来越多地应用于消费类电子、遥测遥感、安防监控、数字电视等领域,该课题的研究具有很强的实用性。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:本课题旨在通过学习matlab,编程思想以及hdr的相关内容,实现对多图像的合成处理,包括低动态范围图像获取、合成等.将不同曝光下的图像二值化处理实现多图配准采样获得像素与曝光的映射关系进而合成目标图像.
预期目标:本课题旨在根据不同的曝光时间的LDR(Low-Dynamic Range)图像,得到一系列图像能够较好的反映真实场景的信息,当曝光时间较长时得到的图像在低亮度区域细节信息能很好的展现.当曝光时间比较短时,得到的高亮度区域能很好的表现细节信息,利用每个曝光时间相对应最佳细节的LDR图像来合成最终HDR图像,能够更好地反映人真实环境中的视觉感受。3. 研究的方法与步骤
1.研究方法:
(1)利用matlab软件实现对多图像的合成处理.
(2)参考各类文献,改革创新。
4. 参考文献
[1] [l. itti, c. koch, and e. niebur. a model of saliency-based visual attention for rapid scene analysis [j] ieee trans. pattern anal. mach. intell., 1998, 20(11): 1254-1259.
[2] x. hou and l. zhang. saliency detection: a spectral residual approach [c]. proc. conf. ieee comput. vis. pattern recognit., 2007, 1-8.
[3] christian bloch. hdri手册:高动态范围影像处理技术/(德)[m]. 北京:人民邮电出版社,2010.
5. 计划与进度安排
(1)1月11日至2月28日(1周前):根据任务书, 明确设计的内容和目的 ,查阅相关文献材料准备开题报告。
(2)2月29日至3月6日(2周):根据阅读的资料文献初步了解设计的原理以及实现的方法,开始写开题报告。
(3)3月7日至4月3日(3-6周):掌握所选择硬件或软件平台的使用方法、开始完成设计的具体内容。
