CN109218613B - 高动态范围图像合成方法、装置、终端设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种高动态范围图像合成方法、装置、终端设备和存储介质。其中方法包括：确定当前拍摄时所使用的拍摄模式；采用拍摄模式下对应的多个曝光值对同一场景进行连续拍摄以得到多帧图像，其中，多个曝光值呈线性间隔分布，连续拍摄到的图像的帧数取决于拍摄模式的类型；对多帧图像进行对齐校准，并分别确定经过对齐校准后的多帧图像中的高光区域和阴影区域；以及针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成，得到一张高动态范围图像。该方法可以使得拍摄出来的图像能同时兼顾提高亮度，抑制过曝区域，增加动态范围和减少噪声等优点。

Description

高动态范围图像合成方法、装置、终端设备和存储介质

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种高动态范围图像合成方法、装置、终端设备和一种计算机可读存储介质。

背景技术

相关技术中，高动态范围图像(High-Dynamic Range，简称HDR)的获取方法是通过多帧间隔较大的不同EV值(Exposure Value，曝光值)的普通图像来回溯估计实际的场景亮度，用实际场景亮度合成得到HDR图像，利用最少的资源合成达到高动态范围的效果。然而，在夜间的场景拍摄对与此类算法是更严苛的考验，因为夜景常常会伴随着高亮度对比的招牌，或是移动的物体，而终端设备(如手机等)中摄像头sensor的小光圈要把画面拍亮，又必须提高很大的增益gain值或单帧拍摄很长的曝光时间，而这会造成很高的噪点或是很长的拖影。

因此，如何解决终端设备的小光圈在拍摄夜景时，无法同时兼顾提高亮度、抑制过曝区域、增加动态范围和尽可能地减少噪声的情况，已经成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提出一种高动态范围图像合成方法、装置、终端设备和存储介质，可以解决终端设备的小光圈在拍摄夜景时，无法同时兼顾提高亮度、抑制过曝区域、增加动态范围和尽可能地减少噪声的情况的技术问题。

第一方面，本申请实施例提出一种高动态范围图像合成方法，包括：确定当前拍摄时所使用的拍摄模式；采用所述拍摄模式下对应的多个曝光值对同一场景进行连续拍摄以得到多帧图像，其中，所述多个曝光值呈线性间隔分布，所述连续拍摄到的图像的帧数取决于所述拍摄模式的类型；对所述多帧图像进行对齐校准，并分别确定经过对齐校准后的多帧图像中的高光区域和阴影区域；以及针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成，得到一张高动态范围图像。

第二方面，本申请实施例提出一种高动态范围图像合成装置，包括：拍摄模块确定模块，用于确定当前拍摄时所使用的拍摄模式；拍摄模块，用于采用所述拍摄模式下对应的多个曝光值对同一场景进行连续拍摄以得到多帧图像，其中，所述多个曝光值呈线性间隔分布，所述连续拍摄到的图像的帧数取决于所述拍摄模式的类型；对齐校准模块，用于对所述多帧图像进行对齐校准；区域确定模块，用于分别确定经过对齐校准后的所述多帧图像中的高光区域和阴影区域；以及合成模块，用于针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成，得到一张高动态范围图像。

第三方面，本申请实施例提出一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现本申请第一方面实施例所述的高动态范围图像合成方法。

第四方面，本申请实施例提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现本申请第一方面实施例所述的高动态范围图像合成方法。

根据本申请实施例的高动态范围图像合成方法、装置、终端设备和存储介质，可采用拍摄模式下对应的多个曝光值对同一场景进行连续拍摄以得到多帧图像，其中，多个曝光值呈线性间隔分布，连续拍摄到的图像的帧数取决于拍摄模式的类型，之后，对多帧图像进行对齐校准，并分别确定经过对齐校准后的多帧图像中的高光区域和阴影区域，并针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成，得到一张高动态范围图像。即利用呈线性小间隔分布的EV值进行连续拍摄以得到超多帧低动态范围图像，并对这些低动态范围图像中的不同区域采用不同的叠合权重进行合成，在提高图像亮度的同时保留了亮暗区细节；并且，通过超多帧的合成，极大化的在时域和空域同时降噪，从而可以使得拍摄出来的图像能同时兼顾提高亮度，抑制过曝区域，增加动态范围和减少噪声等优点。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请实施例的高动态范围图像合成方法的流程图；

图2是根据本申请一个具体实施例的高动态范围图像合成方法的流程图；

图3是根据本申请一个实施例的高动态范围图像合成装置的结构示意图；

图4是根据本申请一个具体实施例的高动态范围图像合成装置的结构示意图；

图5是根据本申请一个实施例的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的高动态范围图像合成方法、装置、终端设备和计算机可读存储介质。

相关技术中，夜景HDR算法中，通常会透过拍摄数帧不同EV的低动态范围的图像，叠合成一张高动态范围图像，并且可能加入一些空域降噪的手段以减少噪声。但是，通常这样算法的合成为了保证从按下快门到出图的速度不会太久，用于合成的帧数不会太多，各帧之间的EV差距间隔也会很大。另外，夜景的拍摄对终端设备上的小光圈摄像头Sensor是很大的考验，为了兼顾拍摄及合成出图的时间，几乎很少在终端设备上的夜间HDR算法能同时兼顾提高亮度，抑制过曝区域，增加动态范围和尽可能的减少噪声。

为此，本申请提出了一种高动态范围图像合成方法，利用终端设备的连续拍摄超多帧不同EV但是线性成长的低动态范围图像进行合成，在合成以及提亮的过程中，可以保证拍摄出来的图像能同时兼顾提高亮度，抑制过曝区域，增加动态范围和尽可能的减少噪声等优点。具体地，图1是根据本申请实施例的高动态范围图像合成方法的流程图。需要说明的是，本申请实施例的高动态范围图像合成方法可应用于本申请实施例的高动态范围图像合成装置。该高动态范围图像合成装置可被配置于终端设备，其中，该终端设备可具有摄像模组，可以利用本申请实施例的高动态范围图像合成方法来实现对夜景进行拍摄。得到拍摄效果更佳的高动态范围图像。

如图1所示，该高动态范围图像合成方法可以包括：

S110，确定当前拍摄时所使用的拍摄模式。

可选地，假设本申请实施例的高动态范围图像合成方法应用于终端设备，该终端设备可具有相机应用程序，该相机应用程序可为用户提供超级夜景模式。当监控到用户使用相机应用程序并开启超级夜景模式时，可先确定当前拍摄时所使用的拍摄模式，比如，手持模式或脚架模式等。

也就是说，可先对拍摄行为进行监测，例如，可获取终端设备中陀螺仪的信息来判断当前用户是使用手持模式拍摄或是将终端设备固定于脚架上进行拍摄，比如，陀螺仪的变化值大于一定范围值时，可判定当前用户是使用手持模式拍摄；陀螺仪的变化值小于某一定范围值时，可判定当前用户是将终端设备固定于脚架上进行拍摄，即使用的是脚架模式拍摄。

S120，采用拍摄模式下对应的多个曝光值对同一场景进行连续拍摄以得到多帧图像，其中，多个曝光值呈线性间隔分布，连续拍摄到的图像的帧数取决于拍摄模式的类型。

可选地，不同的拍摄模式，则用以合成高动态范围图像时所采集的低动态图像的帧数可能不同，其中，拍摄多帧低动态图像时所使用的多个曝光值可呈线性小间隔分布。例如，针对脚架模式，可对同一场景拍摄17张原始图像(即RAW图像)，其中，该17张的原始图像可采用17个不同的曝光值，比如，17个不同的曝光值可以是[-6EV、-5.5EV、-5EV、-4.5EV、-4EV、-3.5EV、-3EV、-2.5EV、-2EV、-1.5EV、-1EV、-0.5EV、0EV、0.5EV、+1EV、+1.5EV、+2EV]，即从-6EV每隔0.5EV向上提亮，最亮到达+2EV为止。

又如，针对手持模式，可对同一场景拍摄7张原始图像，其中，该7张图像可包含4张长曝帧和3张短曝帧，长曝帧可均是采用+2EV或+1EV的曝光值，短曝帧是采用的从-4EV每隔约2个EV向上提亮，最亮到达0EV。比如，针对手持模式，可采用如下7个曝光值对同一场景进行拍摄：[+2EV、+2EV、+1EV、+1EV]、[-4EV、-2EV、0EV]。

为了提升用户体验，可将每次的曝光结果实时显示在终端设备的屏幕上，使得用户了解到当前拍摄的曝光效果。

S130，对多帧图像进行对齐校准，并分别确定经过对齐校准后的多帧图像中的高光区域和阴影区域。

可选地，对各帧图像进行等比缩略处理以得到各帧等比缩略图，并对所述各帧等比缩略图进行灰度处理，得到对应的各帧亮度灰阶图，然后对所述各帧亮度灰阶图中的移动区块进行对齐校准，之后，可分别确定出该经过对齐校准后的图像中的高光区域和阴影区域。

例如，可先将各帧图像缩小成长宽各1/2，1/4和1/8，确保图像中各颜色channel特性不变的同时并保证最终利用高斯多层叠合可以使多帧的叠合在边界的过度是平顺的。之后，可对经过缩略处理的图像进行灰度处理得到各帧的亮度灰阶图，然后，对各帧亮度灰阶图中的移动区块进行对齐校准，消除相机抖动造成画面不匹配的影响，并进行移动物体分析检测和抑制鬼影。

为了提高图像质量，可选地，在本申请的一个实施例中，在对所述各帧等比缩略图进行灰度处理，得到对应的各帧亮度灰阶图之前，可获取所述各帧等比缩略图的亮度值，并根据所述各帧等比缩略图的亮度值，判断所述各帧等比缩略图的亮度是否符合期望的亮度，如果等比缩略图的亮度不符合所述期望的亮度，则将所述不符合所述期望的亮度的等比缩略图进行丢弃处理；如果所述各帧等比缩略图的亮度均符合所述期望的亮度，则执行所述对所述各帧等比缩略图进行灰度处理，得到对应的各帧亮度灰阶图的步骤。

也就是说，在对各帧图像进行等比缩略处理以得到各帧等比缩略图之后，可先对各帧等比缩略图进行亮度校准，确保用于合成的每帧图像的亮度是符合预期的。例如，第一帧与第二帧之间的曝光值相差了0.5个EV，则这两帧的亮度差距就约是√2倍，假设该亮度与期望的亮度不符，表示可能在一个闪烁严重或是画面变动很大的场景，此时，可将该不符合期望的亮度的图像进行丢弃处理，以保留亮度符合期望亮度的图像进行灰度处理，得到对应的亮度灰阶图。

S140，针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成，得到一张高动态范围图像。

可选地，在确定出经过对齐校准后的各帧图像中的高光区域和阴影区域之后，可针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成，得到一张高动态范围图像，例如，可以对低光曝图中高光区域设置较高的叠合权重，对阴影区域设置较低的叠合权重，而在高曝光图中，高光区域设置较低的叠合权重，对阴影区域设置较高的叠合权重，然后，采用叠合权重对对应的区域进行合成，以得到单张高动态范围图像。

根据本申请实施例的高动态范围图像合成方法，可采用拍摄模式下对应的多个曝光值对同一场景进行连续拍摄以得到多帧图像，其中，多个曝光值呈线性间隔分布，连续拍摄到的图像的帧数取决于拍摄模式的类型，之后，对多帧图像进行对齐校准，并分别确定经过对齐校准后的多帧图像中的高光区域和阴影区域，并针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成，得到一张高动态范围图像。即利用呈线性小间隔分布的EV值进行连续拍摄以得到超多帧低动态范围图像，并对这些低动态范围图像中的不同区域采用不同的叠合权重进行合成，在提高图像亮度的同时保留了亮暗区细节；并且，通过超多帧的合成，极大化的在时域和空域同时降噪，从而可以使得拍摄出来的图像能同时兼顾提高亮度，抑制过曝区域，增加动态范围和减少噪声等优点。

图2是根据本申请一个具体实施例的高动态范围图像合成方法的流程图。

为了可以在提高亮度的同时还可以保留图像中亮暗区的细节，可对各帧图像的不同区域采用对应的权重进行合成。具体地，如图2所示，该高动态范围图像合成方法可以包括：

S210，确定当前拍摄时所使用的拍摄模式。

S220，采用拍摄模式下对应的多个曝光值对同一场景进行连续拍摄以得到多帧图像，其中，多个曝光值呈线性间隔分布，连续拍摄到的图像的帧数取决于拍摄模式的类型。

S230，对多帧图像进行对齐校准，并分别确定经过对齐校准后的多帧图像中的高光区域和阴影区域。

可选地，对各帧图像进行等比缩略处理以得到各帧等比缩略图，并对对所述各帧等比缩略图进行灰度处理，得到对应的各帧亮度灰阶图，然后对所述各帧亮度灰阶图中的移动区块进行对齐校准。

为了提高图像质量，可选地，在本申请的一个实施例中，在对所述各帧等比缩略图进行灰度处理，得到对应的各帧亮度灰阶图之前，可获取所述各帧等比缩略图的亮度值，并根据所述各帧等比缩略图的亮度值，判断所述各帧等比缩略图的亮度是否符合期望的亮度，如果等比缩略图的亮度不符合所述期望的亮度，则将所述不符合所述期望的亮度的等比缩略图进行丢弃处理；如果所述各帧等比缩略图的亮度均符合所述期望的亮度，则执行所述对所述各帧等比缩略图进行灰度处理，得到对应的各帧亮度灰阶图的步骤。

S240，确定所述各帧图像中的低曝光图像和高曝光图像。

例如，可计算各帧图像中的灰度值，根据该灰度值来确定各帧图像中哪些是低曝光图像，哪些是高曝光图像。

S250，获取所述低曝光图像中的高光区域对应的第一叠合权重，并获取所述低曝光图像中的阴影区域对应的第二叠合权重，其中，所述第一叠合权重大于所述第二叠合权重。

可选地，预先设定针对低曝光图像中的不同区域设置不同的叠合权重，并将设定的叠合权重进行存储，以便在图像合成过程进行使用。例如，对低光曝图中高光区域设置较高的叠合权重，对阴影区域设置较低的叠合权重。在实际合成过程中，可从存储模块中获取低曝光图像中的高光区域对应的第一叠合权重，并获取所述低曝光图像中的阴影区域对应的第二叠合权重。

S260，获取所述高曝光图像中的高光区域对应的第三叠合权重，并获取所述高曝光图像中的阴影区域对应的第四叠合权重，其中，所述第三叠合权重小于所述第四叠合权重。

可选地，预先设定针对高曝光图像中的不同区域设置不同的叠合权重，并将设定的叠合权重进行存储，以便在图像合成过程进行使用。例如，对高曝光图像中的高光区域设置较低的叠合权重，对阴影区域设置较高的叠合权重。在实际合成过程中，可从存储模块中获取高曝光图像中的高光区域对应的第三叠合权重，并获取所述高曝光图像中的阴影区域对应的第四叠合权重。

S270，对所述低曝光图像和高曝光图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的第一叠合权重、第二叠合权重、第三叠合权重和所述第四叠合权重进行合成，得到所述高动态范围图像。

为了提高图像质量，避免用于合成的图像中存在接近过曝区域或是移动物体而导致的不匹配现象，可选地，在本申请的一个实施例中，在所述针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成之前，可判断所述各帧图像中是否存在有接近过曝区域或移动物体区域，如果所述各帧图像中存在有接近过曝区域或移动物体区域，则将存在有所述接近过曝区域或移动物体区域的图像进行丢弃处理；如果所述各帧图像中没有接近过曝区域或移动物体区域，则执行所述针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成的步骤。

可以理解，由于用于合成的各帧图像对于亮度的提亮是线性的，可以通过假设各帧图像的曝光值EV提升的手段，来判断各帧图像中哪些区域的亮度不是线性的提亮，并根据判断结果来判断各帧图像中是否存在有接近过曝区域或移动物体区域。例如，如果各帧图像中存在区域亮度的提亮不是线性的，则可表示该区域已经是接近过曝区域或移动物体区域，此时可将该图像进行丢弃处理，这样可以保证用于合成的图像亮度的提亮都是线性的，保证了合成后的图像质量。

为了进一步提高图像质量，减少图像噪声，可选地，在本申请的一个实施例中，在所述针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成之后，可对合成后得到的图像进行空域降噪，并将经过空域降噪后的图像经过图像信号处理器进行后期处理调校。可以理解，在经过超多帧的合成后，合成图像在时域降噪上已经有了显著的降噪效果，为了进一步减少降噪，在进行合成之后，可对合成后得到的图像经过一次空域降噪，保证画面中噪点的连续性和干净程度，然后，将经过空域降噪后的图像经过图像信号处理器进行后期处理调校，使得得到的高动态范围图像具有更佳的亮度、动态范围和噪声表现。

根据本申请实施例的高动态范围图像合成方法，可确定各帧图像中的低曝光图像和高曝光图像，并针对图像中不同区域采用不同的叠合权重进行合成，如对曝光图像中的高光区域采用较高的叠合权重，对阴影区域采用较低的叠合权重，并对高曝光图像中的高光区域采用较低的叠合权重，对阴影区域采用较高的叠合权重，这样可以保持图像中高光细节，避免移动鬼影，并提高了图像中暗部区域的亮度，从而保证了拍摄出来的图像能够同时兼顾提高亮度，抑制过曝区域，增加动态范围和减少噪声等优点。

与上述几种实施例提供的高动态范围图像合成方法相对应，本申请的一种实施例还提供一种高动态范围图像合成装置，由于本申请实施例提供的高动态范围图像合成装置与上述几种实施例提供的高动态范围图像合成方法相对应，因此在前述高动态范围图像合成方法的实施方式也适用于本实施例提供的高动态范围图像合成装置，在本实施例中不再详细描述。图3是根据本申请一个实施例的高动态范围图像合成装置的结构示意图。如图3所示，该高动态范围图像合成装置300可以包括：拍摄模块确定模块310、拍摄模块320、对齐校准模块330、区域确定模块340和合成模块350。

具体地，拍摄模块确定模块310用于确定当前拍摄时所使用的拍摄模式。

拍摄模块320用于采用拍摄模式下对应的多个曝光值对同一场景进行连续拍摄以得到多帧图像，其中，多个曝光值呈线性间隔分布，连续拍摄到的图像的帧数取决于拍摄模式的类型。

对齐校准模块330用于对多帧图像进行对齐校准。作为一种示例，对齐校准模块330可对各帧图像进行等比缩略处理以得到各帧等比缩略图，并对所述各帧等比缩略图进行灰度处理，得到对应的各帧亮度灰阶图，并对所述各帧亮度灰阶图中的移动区块进行对齐校准。

可选地，在本申请的一个实施例中，对齐校准模块330在对所述各帧等比缩略图进行灰度处理，得到对应的各帧亮度灰阶图之前，可获取所述各帧等比缩略图的亮度值，并根据所述各帧等比缩略图的亮度值，判断所述各帧等比缩略图的亮度是否符合期望的亮度；如果等比缩略图的亮度不符合所述期望的亮度，则将所述不符合所述期望的亮度的等比缩略图进行丢弃处理；如果所述各帧等比缩略图的亮度均符合所述期望的亮度，则执行所述对所述各帧等比缩略图进行灰度处理，得到对应的各帧亮度灰阶图的步骤。

区域确定模块340用于分别确定经过对齐校准后的多帧图像中的高光区域和阴影区域。

合成模块350用于针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成，得到一张高动态范围图像。作为一种示例，如图4所示，该合成模块350可包括：确定单元351、第一权重获取单元352、第二权重获取单元353和图像合成单元354。

其中，确定单元351用于确定所述各帧图像中的低曝光图像和高曝光图像；第一权重获取单元352用于获取所述低曝光图像中的高光区域对应的第一叠合权重，并获取所述低曝光图像中的阴影区域对应的第二叠合权重，其中，所述第一叠合权重大于所述第二叠合权重；第二权重获取单元353用于获取所述高曝光图像中的高光区域对应的第三叠合权重，并获取所述高曝光图像中的阴影区域对应的第四叠合权重，其中，所述第三叠合权重小于所述第四叠合权重；图像合成单元354用于对所述低曝光图像和高曝光图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的第一叠合权重、第二叠合权重、第三叠合权重和所述第四叠合权重进行合成，得到所述高动态范围图像。

由此，通过确定各帧图像中的低曝光图像和高曝光图像，并针对图像中不同区域采用不同的叠合权重进行合成，如对曝光图像中的高光区域采用较高的叠合权重，对阴影区域采用较低的叠合权重，并对高曝光图像中的高光区域采用较低的叠合权重，对阴影区域采用较高的叠合权重，这样可以保持图像中高光细节，避免移动鬼影，并提高了图像中暗部区域的亮度。

为了提高图像质量，避免用于合成的图像中存在接近过曝区域或是移动物体而导致的不匹配现象，可选地，在本申请的一个实施例中，该高动态范围图像合成装置还可包括：判断模块和丢弃处理模块。其中，判断模块用于在所述针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成之前，判断所述各帧图像中是否存在有接近过曝区域或移动物体区域；丢弃处理模块用于在所述各帧图像中存在有接近过曝区域或移动物体区域时，将存在有所述接近过曝区域或移动物体区域的图像进行丢弃处理。其中，合成模块还用于在所述各帧图像中没有接近过曝区域或移动物体区域时，针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成。

为了进一步提高图像质量，减少图像噪声，可选地，在本申请的一个实施例中，该高动态范围图像合成装置还可包括：处理模块，用于在针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成之后，对合成后得到的图像进行空域降噪，并将经过空域降噪后的图像经过图像信号处理器进行后期处理调校。

根据本申请实施例的高动态范围图像合成装置，可采用拍摄模式下对应的多个曝光值对同一场景进行连续拍摄以得到多帧图像，其中，多个曝光值呈线性间隔分布，连续拍摄到的图像的帧数取决于拍摄模式的类型，之后，对多帧图像进行对齐校准，并分别确定经过对齐校准后的多帧图像中的高光区域和阴影区域，并针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成，得到一张高动态范围图像。即利用呈线性小间隔分布的EV值进行连续拍摄以得到超多帧低动态范围图像，并对这些低动态范围图像中的不同区域采用不同的叠合权重进行合成，在提高图像亮度的同时保留了亮暗区细节；并且，通过超多帧的合成，极大化的在时域和空域同时降噪，从而可以使得拍摄出来的图像能同时兼顾提高亮度，抑制过曝区域，增加动态范围和减少噪声等优点。

为了实现上述实施例，本申请还提出了一种终端设备。

图5是根据本申请一个实施例的终端设备的结构示意图。如图5所示，该终端设备500可以包括：存储器510、处理器520及存储在存储器510上并可在处理器520上运行的计算机程序530，处理器520执行所述程序530时，实现本申请上述任一个实施例所述的高动态范围图像合成方法。

为了实现上述实施例，本申请还提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现本申请上述任一个实施例所述的高动态范围图像合成方法。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种高动态范围图像合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

在拍摄夜景时，确定当前拍摄时所使用的拍摄模式；

采用所述拍摄模式下对应的多个曝光值对同一场景进行连续拍摄以得到多帧图像，其中，所述多个曝光值呈线性间隔分布，所述连续拍摄到的图像的帧数取决于所述拍摄模式的类型；其中，当所述拍摄模式为脚架模式时，所述多个曝光值的取值范围为[-6EV，+2EV]，且所述多个曝光值以第一间隔呈线性间隔分布；当所述拍摄模式为手持模式时，所述多帧图像包括多张长曝帧和多张短曝帧，其中，所述多张长曝帧对应的曝光值为+2EV或+1EV，所述多张短曝帧对应的曝光值的取值范围为[-4EV，0EV]，且所述多张短曝帧对应的曝光值以第二间隔呈线性间隔分布；

对所述多帧图像进行对齐校准，并分别确定经过对齐校准后的多帧图像中的高光区域和阴影区域；以及

针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成，得到一张高动态范围图像。

2.如权利要求1所述的高动态范围图像合成方法，其特征在于，所述对所述多帧图像进行对齐校准，包括：

对各帧图像进行等比缩略处理以得到各帧等比缩略图；

对所述各帧等比缩略图进行灰度处理，得到对应的各帧亮度灰阶图；

对所述各帧亮度灰阶图中的移动区块进行对齐校准。

3.如权利要求2所述的高动态范围图像合成方法，其特征在于，在对所述各帧等比缩略图进行灰度处理，得到对应的各帧亮度灰阶图之前，还包括：

获取所述各帧等比缩略图的亮度值；

根据所述各帧等比缩略图的亮度值，判断所述各帧等比缩略图的亮度是否符合期望的亮度；

如果等比缩略图的亮度不符合所述期望的亮度，则将所述不符合所述期望的亮度的等比缩略图进行丢弃处理；

如果所述各帧等比缩略图的亮度均符合所述期望的亮度，则执行所述对所述各帧等比缩略图进行灰度处理，得到对应的各帧亮度灰阶图的步骤。

4.如权利要求1所述的高动态范围图像合成方法，其特征在于，所述针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成，得到一张高动态范围图像，包括：

确定所述各帧图像中的低曝光图像和高曝光图像；

获取所述低曝光图像中的高光区域对应的第一叠合权重，并获取所述低曝光图像中的阴影区域对应的第二叠合权重，其中，所述第一叠合权重大于所述第二叠合权重；

获取所述高曝光图像中的高光区域对应的第三叠合权重，并获取所述高曝光图像中的阴影区域对应的第四叠合权重，其中，所述第三叠合权重小于所述第四叠合权重；

对所述低曝光图像和高曝光图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的第一叠合权重、第二叠合权重、第三叠合权重和所述第四叠合权重进行合成，得到所述高动态范围图像。

5.如权利要求1所述的高动态范围图像合成方法，其特征在于，在所述针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成之前，还包括：

判断所述各帧图像中是否存在有接近过曝区域或移动物体区域；

如果所述各帧图像中存在有接近过曝区域或移动物体区域，则将存在有所述接近过曝区域或移动物体区域的图像进行丢弃处理；

如果所述各帧图像中没有接近过曝区域或移动物体区域，则执行所述针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成的步骤。

6.如权利要求1所述的高动态范围图像合成方法，其特征在于，在所述针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成之后，还包括：

对合成后得到的图像进行空域降噪；

将经过空域降噪后的图像经过图像信号处理器进行后期处理调校。

7.一种高动态范围图像合成装置，其特征在于，包括：

拍摄模块确定模块，用于在拍摄夜景时，确定当前拍摄时所使用的拍摄模式；

拍摄模块，用于采用所述拍摄模式下对应的多个曝光值对同一场景进行连续拍摄以得到多帧图像，其中，所述多个曝光值呈线性间隔分布，所述连续拍摄到的图像的帧数取决于所述拍摄模式的类型；其中，当所述拍摄模式为脚架模式时，所述多个曝光值的取值范围为[-6EV，+2EV]，且所述多个曝光值以第一间隔呈线性间隔分布；当所述拍摄模式为手持模式时，所述多帧图像包括多张长曝帧和多张短曝帧，其中，所述多张长曝帧对应的曝光值为+2EV或+1EV，所述多张短曝帧对应的曝光值的取值范围为[-4EV，0EV]，且所述多张短曝帧对应的曝光值以第二间隔呈线性间隔分布；

对齐校准模块，用于对所述多帧图像进行对齐校准；

区域确定模块，用于分别确定经过对齐校准后的所述多帧图像中的高光区域和阴影区域；以及

合成模块，用于针对各帧图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的叠合权重进行合成，得到一张高动态范围图像。

8.如权利要求7所述的高动态范围图像合成装置，其特征在于，所述合成模块包括：

确定单元，用于确定所述各帧图像中的低曝光图像和高曝光图像；

第一权重获取单元，用于获取所述低曝光图像中的高光区域对应的第一叠合权重，并获取所述低曝光图像中的阴影区域对应的第二叠合权重，其中，所述第一叠合权重大于所述第二叠合权重；

第二权重获取单元，用于获取所述高曝光图像中的高光区域对应的第三叠合权重，并获取所述高曝光图像中的阴影区域对应的第四叠合权重，其中，所述第三叠合权重小于所述第四叠合权重；

图像合成单元，用于对所述低曝光图像和高曝光图像中的高光区域和阴影区域，采用对应的第一叠合权重、第二叠合权重、第三叠合权重和所述第四叠合权重进行合成，得到所述高动态范围图像。

9.一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1至6中任一项所述的高动态范围图像合成方法。

10.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的高动态范围图像合成方法。

Images