基于多曝光的高动态范围成像技术研究

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1、硕士研究生学位论文基于多曝光的高动态范围成像技术研究作者：赵金波指导教师：范九伦教授学科（专业）：通信与信息系统＾论文曰期一：二〇八年六月单位代码11664学号1501210005分类号TN918密级公开西安邮电大学硕士研究生学位论文题（中、英文）目基于多曝光的高动态范围成像技术研究ResearchonHighDynamicRangeImagingBasedonMultipleExposure作者姓名赵金波指导教师姓名、职务范九伦教授学科门类工学学科（专业）通信与信息系统提交论文日期二○一八年六月西安邮电大学学位论文原创性声明秉承学校严谨的学风和优良

2、的科学道德，本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研一宄成果，也不包含本人己用于其他学位申请的论文或成果。与我同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处一，本人承担切的法律责任＊＾本人签名：日期；月日年＿西安邮电大学学位论文知识产权声明本人完全了解西安邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安邮电大学。学

3、校有权保留并向国家有关部Ｑ或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被査阅和借阅。学、校可以将本学位论文全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位一论文研宄课题再撰写的文章律署名单位为西安邮电大学＜＞本人签名：成日期：年月日＿：导师签名：日期年月日＿＿＿摘要摘要高动态范围成像(HighDynamicRangeImaging，HDRI)技术较真实的还原了场景的细节信息和亮度范围，在虚拟现实、医学检测、工业图像处理、摄影等领域有着广泛的应用。高动态范围成像技术目前主要聚焦

4、两个方面：基于硬件进一步改进的方法和基于软件合成的方法。受限于硬件的成本等因素的影响，当前研究重点主要集中在软件实现的方法上，而基于多曝光的高动态范围成像是目前较常用的方法之一。本文以高动态范围成像技术所涉及到的关键技术为研究内容，分别从高动态范围成像技术中曝光集合的获取和多曝光图像的融合两方面进行了研究，研究内容如下：1、曝光集合的获取是基于多曝光的高动态范围成像的第一步，也直接影响后续的计算量。在考虑相机最优曝光的同时兼顾场景的昏暗区域和较亮区域，本文提出了一种基于最优曝光的最小包围曝光集合的获取方法。相机的最优曝光包含了目标场景的大部分有用信息，根据相机响应函数首先估计场景的最小和

5、最大辐射亮度，然后得到目标场景的最小包围曝光集合。实验证明，本文方法在保证合成图像质量的前提下，优化了曝光集合，减少了捕获所需时间。2、多曝光融合相比较传统的高动态范围图像的合成技术，有简单，高效等优势。本文提出了一种基于Lab颜色空间的高动态范围图像融合方法。Lab更好地分离了彩色信息和灰度信息，将亮度域与色彩域分开进行各自融合，最后将各自融合结果相结合进行显示。实验结果表明该方法在减少运算量的前提下，较好的还原了高动态范围场景。关键词：高动态范围图像；多曝光；最小曝光集合；多曝光融合IABSTRACTABSTRACTHighdynamicrangeimaging(HDRI)techn

6、ologyrestoresthedetailsandbrightnessrangeofthescenemorerealistically,andhasawidelyofapplicationsinthefieldsofvirtualreality,medicaldetection,industrialimageprocessing,andphotography.Highdynamicrangeimagingtechnologycurrentlyfocusesontwoaspects:amethodbasedonfurtherhardwareimprovementandanothermet

7、hodbasedonsoftwaresynthesis.Thecurrentresearchfocusesmainlyonthemethodofsoftwaresynthesis,becauselimitedbythecostofhardwareandotherfactors.Atpresent,themethodofthebasedonthemulti-exposureofhighdynamicrangeimagingisoneo