CN109413335A - 一种双重曝光合成hdr图像的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双重曝光合成HDR图像的方法和装置，所述方法包括以下步骤：接收第一控制命令，采用第一曝光方案对第一图像进行第一曝光，得到第一曝光图像，以及采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像；所述第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，且交替频率符合一预设频率；对第一曝光图像和第二曝光图像进行缓存；接收第二控制命令，对第一曝光图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像。在相机进行预览操作时，就对第一处理图像进行处理得到第一曝光图像，当进行图像生成操作时，可以将第一曝光图像与第二曝光图像直接进行合成，有效提高了图像生成效率，提高了用户的感官体验。

Description

一种双重曝光合成HDR图像的方法和装置

技术领域

本发明涉及图像合成处理领域，尤其涉及一种双重曝光合成HDR图像的方法和装置。

背景技术

HDR(High-Dynamic Range)是一种照片处理程序。在大光比环境下拍摄，普通相机因受到动态范围的限制，不能记录极端亮或者暗的细节。经HDR程序处理的照片，即使在大光比情况拍摄下，无论高光、暗位都能够获得比普通照片更佳的层次。目前，对于HDR图像合成，通常需要采用至少三帧图像进行合成，一帧正常曝光帧、一帧固定比例的长曝光帧和一帧固定比例的短曝光帧，例如正常曝光帧的曝光时间为t，长曝光帧的曝光时间为nt(n为大于1的正整数)，短曝光帧的曝光时间为t/n(n为大于1的正整数)。采用这种曝光方式无法做到对环境的自适应调整，即无法在拍摄时配置合理的曝光参数，也就无法获得最佳的HDR效果，影响了用户的感官体验。

发明内容

为此，需要提供一种双重曝光合成HDR图像的技术方案，用以解决图像拍摄过程中由于无法根据当前环境自适应调整曝光参数，导致合成的HDR图像效果不佳，影响用户体验的问题。

为实现上述目的，发明人提供一种双重曝光合成HDR图像的方法，所述方法包括以下步骤：

接收第一控制命令，采用第一曝光方案对第一图像进行第一曝光，得到第一曝光图像，以及采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像；所述第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，且交替频率符合一预设频率；

对第一曝光图像和第二曝光图像进行缓存；

接收第二控制命令，对第一曝光图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像。

进一步地，所述“采用第一曝光方案对第一图像进行第一曝光，得到第一曝光图像”包括：

采用第一曝光时间对第一图像进行第一曝光，使得第一图像各个像素的亮度值处于全局最优亮度模式，得到第一曝光图像；所述全局最优亮度模式为整个第一曝光图像的直方图分布均衡。

进一步地，所述“采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像”包括：

采用第二曝光时间对第一图像进行第二曝光，并使得第一图像上高光细节尽量多的得到保留，所述“使得第一图像上高光细节尽量多的得到保留”包括：使得第二曝光图像上像素值处于非饱和范围内的像素点的比例尽可能的大。

进一步地，所述“第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，且交替频率符合一预设频率”包括：

第一曝光曝光方案和第二曝光方案按照N：1的比例交替进行曝光。

进一步地，所述“采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像”之后还包括：

对第二曝光图像进行数字增益补偿，使得进行数字增益补偿后的第二曝光图像上的亮度均值与第一曝光图像中非过曝像素点的亮度均值保持一致，所述非过曝像素点为第一曝光图像上像素点的亮度值处于饱和亮度范围内的像素点。

进一步地，所述“进行数字增益补偿后的第二曝光图像上的亮度均值”为：进行数字增益补偿后的第二曝光图像上除了过曝对应像素点之外的其余像素点的亮度均值，所述过曝对应像素点为位于第二曝光图像上、且与第一曝光图像中的过曝像素位置相对应的像素点。

进一步地，所述“采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像”包括：

下采样选定第一图像上的部分像素进行第二曝光，并对得到的第二曝光图像不进行显示。

进一步地，所述“对第一曝光图像和第二曝光图像进行缓存”包括：

至少缓存N帧第一曝光图像以及1帧第二曝光图像。

进一步地，所述“对第一曝光图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像”包括：

对缓存的N帧第一曝光图像进行叠加合成，得到第一合成图像；

将第一合成图像和第二曝光图像采用HDR算法合成为高动态范围的HDR图像。

发明人还提供了一种双重曝光合成HDR图像的装置，所述装置包括控制命令接收单元、曝光单元、缓存单元、合成单元；

所控制命令接收单元用于接收第一控制命令，所述曝光单元用于采用第一曝光方案对第一图像进行第一曝光，得到第一曝光图像，以及采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像；所述第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，且交替频率符合一预设频率；

所述缓存单元用于对第一曝光图像和第二曝光图像进行缓存；

所述控制命令接收单元还用于接收第二控制命令，所述合成单元用于对第一曝光图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像。

进一步地，所述“曝光单元用于采用第一曝光方案对第一图像进行第一曝光，得到第一曝光图像”包括：

所述曝光单元用于采用第一曝光时间对第一图像进行第一曝光，使得第一图像各个像素的亮度值处于全局最优亮度模式，得到第一曝光图像；所述全局最优亮度模式为整个第一曝光图像的直方图分布均衡。

进一步地，曝光单元用于采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像包括：

所述曝光单元用于采用第二曝光时间对第一图像进行第二曝光，并使得第一图像上高光细节尽量多的得到保留，所述“使得第一图像上高光细节尽量多的得到保留”包括：使得第二曝光图像上像素值处于非饱和范围内的像素点的比例尽可能的大。

进一步地，所述“第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，且交替频率符合一预设频率”包括：

第一曝光曝光方案和第二曝光方案按照N：1的比例交替进行曝光。

进一步地，所述装置还包括增益补偿单元，所述增益补偿单元用于对第二曝光图像进行数字增益补偿，使得进行数字增益补偿后的第二曝光图像上的亮度均值与第一曝光图像中非过曝像素点的亮度均值保持一致，所述非过曝像素点为第一曝光图像上像素点的亮度值处于饱和亮度范围内的像素点。

进一步地，所述“进行数字增益补偿后的第二曝光图像上的亮度均值”为：进行数字增益补偿后的第二曝光图像上除了过曝对应像素点之外的其余像素点的亮度均值，所述过曝对应像素点为位于第二曝光图像上、且与第一曝光图像中的过曝像素位置相对应的像素点。

进一步地，所述装置还包括下采样单元，所述下采样单元用于下采样选定第一图像上的部分像素，所述曝光单元用于对下采样得到的这一部分像素进行第二曝光，并对得到的第二曝光图像不进行显示。

进一步地，所述“对第一曝光图像和第二曝光图像进行缓存”包括：

至少缓存N帧第一曝光图像以及1帧第二曝光图像。

进一步地，所述“合成单元用于对第一曝光图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像”包括：

合成单元用于对缓存的N帧第一曝光图像进行叠加合成，得到第一合成图像，并将第一合成图像和第二曝光图像采用HDR算法合成为高动态范围的HDR图像。

区别于现有技术，上述技术方案所述的双重曝光合成HDR图像的方法和装置，所述方法包括以下步骤：接收第一控制命令，采用第一曝光方案对第一图像进行第一曝光，得到第一曝光图像，以及采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像；所述第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，且交替频率符合一预设频率；对第一曝光图像和第二曝光图像进行缓存；接收第二控制命令，对第一曝光图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像。第一控制命令可以为图像预览指令，第二控制命令可以为图像生成指令。这样，在相机进行预览操作时，就对第一处理图像进行处理得到第一曝光图像，当进行图像生成操作时，可以将第一曝光图像与第二曝光图像直接进行合成，有效提高了图像生成效率，并且第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，使得图像上细节得到很好的保留，有效提高了用户的感官体验。

附图说明

图1为本发明一实施例涉及的双重曝光合成HDR图像的方法的流程图；

图2为本发明一实施例涉及的双重曝光合成HDR图像的装置的示意图；

附图标记说明：

101、控制命令接收单元；

102、曝光单元；

103、缓存单元；

104、合成单元；

105、增益补偿单元；

106、下采样单元。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1，为本发明一实施例涉及的双重曝光合成HDR图像的方法的流程图。所述方法可以实现对HDR图像合成，所述方法包括以下步骤：

首先进入步骤S101接收第一控制命令，采用第一曝光方案对第一图像进行第一曝光，得到第一曝光图像，以及采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像。在本实施方式中，第一图像为图像采集单元所采集到的图像，图像采集单元可以为摄像头。第一控制命令为图像的预览指令。第二曝光方案进行曝光的时间(下称“第二曝光时间”)要短于第一曝光方案的曝光时间(下称“第一曝光时间”)。第一曝光方案和第二曝光方案根据第二曝光图像上的图像信息确定，具体为：根据图像信息确定曝光配置参数(包括曝光时间)，使得图像能够在图像亮度和图像动态范围间获得更好的平衡。所述第二曝光图像上的图像信息为第二曝光图像上高光亮范围(块内所有像素点的平均亮度值超过设定的值的区域)的图像信息。相较于设定固定曝光配置参数的方式，本方案可以更合理地对图像进行曝光，达到以牺牲较少的图像亮度换取更多的图像细节的目的，有效提高用户的感官体验。

在某些实施例中，所述第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，且交替频率符合一预设频率。所述“第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，且交替频率符合一预设频率”包括：第一曝光曝光方案和第二曝光方案按照N：1的比例交替进行曝光。摄像头在采集图像时，往往是多帧图像进行采集，以采集到100帧图像为例，编号为1至100，如果预设频率为10：1，则对编号为1至10图像采用第一曝光时间进行曝光，对编号为11图像进行第二曝光时间进行曝光；对编号为12至21图像采用第一曝光时间进行曝光，对编号为22的图像进行第二曝光时间进行曝光，以此类推。简言之，就是在预览阶段，在多帧正常曝光的图像之间插入一帧短曝光帧，以便后续进行HDR图像合成。

而后进入步骤S102对第一曝光图像和第二曝光图像进行缓存。在本实施方式中，所述“对第一曝光图像和第二曝光图像进行缓存”包括：至少缓存N帧第一曝光图像以及1帧第二曝光图像。在实际应用过程中，可以将第一曝光图像和第二曝光图像缓存在缓存单元中，以便后续调用处理。所述缓存单元为具有图像存储功能的部件，例如终端的内存等。

而后进入步骤S103接收第二控制命令，对第一曝光图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像。在本实施方式中，所述“对第一曝光图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像”包括：对缓存的N帧第一曝光图像进行叠加合成，得到第一合成图像；将第一合成图像和第二曝光图像采用HDR算法合成为高动态范围的HDR图像。在本实施方式中，所述第二控制命令为图像生成指令(也可以称作“拍照指令”)。由于在图像预览阶段时(即接收到第一控制命令时)，已对图像上的短曝光帧进行生成计算，使得在图像合成阶段，只需直接将得到的第一合成图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像即可，从而有效提高了HDR图像的生成效率。

在某些实施例中，所述“采用第一曝光方案对第一图像进行第一曝光，得到第一曝光图像”包括：采用第一曝光时间对第一图像进行第一曝光，使得第一图像各个像素的亮度值处于全局最优亮度模式，得到第一曝光图像；所述全局最优亮度模式为整个第一曝光图像的直方图分布均衡。直方图分布均衡又叫直方图均衡化，英文名称是HistogramEqualization。直方图均衡化是图像处理领域中利用图像直方图对对比度进行调整的方法。这种方法通常用来增加许多图像的局部对比度，尤其是当图像的有用数据的对比度相当接近的时候。通过这种方法，亮度可以更好地在直方图上分布。直方图均衡化可以有效增强局部的对比度而不影响整体的对比度，有效地扩展常用的亮度来实现这种功能，符合人眼对图像的感官认知，有效提高用户体验。

在某些实施例中，所述“采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像”包括：采用第二曝光时间对第一图像进行第二曝光，并使得第一图像上高光细节尽量多的得到保留，所述“使得第一图像上高光细节尽量多的得到保留”包括：使得第二曝光图像上像素值处于非饱和范围内的像素点的比例尽可能的大。在实际拍照预览过程中，随着拍摄方向的移动，拍照的动态场景也实时变化，而不同的动态场景的亮度一般是不一样的。为了使得到的第二曝光图像符合当前动态场景的需求，需要使得第二曝光图像上像素值处于非饱和范围内的像素点的比例尽可能的大，以便第一图像上的细节可以得到尽可能地保留。具体地，可以先选择一个较小的曝光时间作为初始值(例如正常曝光时间是1s，则可以先选择1/16s作为初始值)，而后按梯度逐渐增大或减小曝光时间，直至第二曝光图像上像素值处于非饱和范围内的像素点的比例尽可能的大，这种情况下确定的曝光时间即为最优的第二曝光时间。当动态场景发生变化时，则可以采用上述方法重新进行计算，确定新的动态场景对应的曝光时间。

由于在诸多正常曝光图像(即第一曝光图像)中插入了一帧短曝光图像(即第二曝光图像)，如果插入的短曝光图像与第一曝光图像之间的亮度存在明显差异，那么将给用户带来不良的感官体验，因而需要对得到的短曝光帧的亮度值进行增益补偿，使得进行数字增益补偿后的第二曝光图像上的亮度均值与第一曝光图像中非过曝像素点的亮度均值保持一致，提高用户感官体验。在某些实施例中，所述“采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像”之后还包括：对第二曝光图像进行数字增益补偿，使得进行数字增益补偿后的第二曝光图像上的亮度均值与第一曝光图像中非过曝像素点的亮度均值保持一致，所述非过曝像素点为第一曝光图像上像素点的亮度值处于饱和亮度范围内的像素点。

在某些实施例中，所述“进行数字增益补偿后的第二曝光图像上的亮度均值”为：进行数字增益补偿后的第二曝光图像上除了过曝对应像素点之外的其余像素点的亮度均值，所述过曝对应像素点为位于第二曝光图像上、且与第一曝光图像中的过曝像素位置相对应的像素点。第一曝光图像上的过曝像素点的亮度值往往较大，会影响到对亮度均值的计算(即使得亮度均值整体偏大)，这种情况下，在不过曝的情况下第二曝光图像的亮度均值很难达到第一曝光图像的像素均值。因而在计算过程中，是将数字增益补偿后的第二曝光图像上的亮度均值与第一曝光图像中非过曝像素点的亮度均值进行比较，且是与其在第一曝光图像上对应位置的像素点进行比较。

在某些实施例中，所述“采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像”包括：下采样选定第一图像上的部分像素进行第二曝光，并对得到的第二曝光图像不进行显示。即插入的短帧曝光图像不一定是对第一图像上全部像素点进行短曝光得到，而是可以只对第一曝光图像上的部分像素点进行短曝光得到的。在这种情况下，就无需再对得到的第二曝光图像进行显示，这样用户在观看图像变化过程中，就不会看到第二曝光图像的存在，即不会感知到与正常曝光图像之间存在差异化曝光的图像存在，有效提升了用户体验。在这一实施方式中，下采样得到的第二曝光图像(部分像素点)只是为了缩短采集时间，减小不显示第二曝光图像带来的帧率变化对用户视觉感官的影响。当在进行HDR图像合成时，则需要采集一帧完整的非下采样(即包含图像上所有像素点)的第二曝光图像进行HDR合成。

如图2所示，为本发明一实施例涉及的双重曝光合成HDR图像的装置的示意图。所述装置为具有图像拍照功能的电子设备，如照相机、摄像机、移动终端等。所述装置包括控制命令接收单元101、曝光单元102、缓存单元103、合成单元104；

所控制命令接收单元101用于接收第一控制命令，所述曝光单元102用于采用第一曝光方案对第一图像进行第一曝光，得到第一曝光图像，以及采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像；所述第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，且交替频率符合一预设频率；

所述缓存单元102用于对第一曝光图像和第二曝光图像进行缓存；

所述控制命令接收单元101还用于接收第二控制命令，所述合成单元104用于对第一曝光图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像。

由于在图像预览阶段时(即接收到第一控制命令时)，已对图像上的短曝光帧进行生成计算，使得在图像合成阶段，只需直接将得到的第一曝光图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像即可，从而有效提高了HDR图像的生成效率。

在某些实施例中，所述“曝光单元用于采用第一曝光方案对第一图像进行第一曝光，得到第一曝光图像”包括：所述曝光单元用于采用第一曝光时间对第一图像进行第一曝光，使得第一图像各个像素的亮度值处于全局最优亮度模式，得到第一曝光图像；所述全局最优亮度模式为整个第一曝光图像的直方图分布均衡。直方图均衡化可以有效增强局部的对比度而不影响整体的对比度，有效地扩展常用的亮度来实现这种功能，符合人眼对图像的感官认知，有效提高用户体验。

在某些实施例中，曝光单元用于采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像包括：所述曝光单元用于采用第二曝光时间对第一图像进行第二曝光，并使得第一图像上高光细节尽量多的得到保留，所述“使得第一图像上高光细节尽量多的得到保留”包括：使得第二曝光图像上像素值处于非饱和范围内的像素点的比例尽可能的大。在实际拍照预览过程中，随着拍摄方向的移动，拍照的动态场景也实时变化，而不同的动态场景的亮度一般是不一样的。为了使得得到的第二曝光图像符合当前动态场景的需求，需要使得第二曝光图像上像素值处于非饱和范围内的像素点的比例尽可能的大，以便第一图像上的细节可以得到尽可能地保留。具体地，可以先选择一个较小的曝光时间作为初始值(例如正常曝光时间是1s，则可以先选择1/16s作为初值值)，而后按梯度逐渐增大或减小曝光时间，直至第二曝光图像上像素值处于非饱和范围内的像素点的比例尽可能的大，这种情况下确定的曝光时间即为最优的第二曝光时间。当动态场景发生变化时，则可以采用上述方法重新进行计算，确定新的动态场景对应的曝光时间。

在某些实施例中，所述“第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，且交替频率符合一预设频率”包括：第一曝光曝光方案和第二曝光方案按照N：1的比例交替进行曝光。所述“对第一曝光图像和第二曝光图像进行缓存”包括：至少缓存N帧第一曝光图像以及1帧第二曝光图像。摄像头在采集图像时，往往是多帧图像进行采集，以采集到100帧图像为例，编号为1至100，如果预设频率为10：1，则对编号为1至10图像采用第一曝光时间进行曝光，对编号为11图像进行第二曝光时间进行曝光。简言之，就是在预览阶段，在多帧正常曝光的图像之间插入一帧短曝光帧，以便后续进行HDR图像合成。

在某些实施例中，所述装置还包括增益补偿单元105，所述增益补偿单元105用于对第二曝光图像进行数字增益补偿，使得进行数字增益补偿后的第二曝光图像上的亮度均值与第一曝光图像中非过曝像素点的亮度均值保持一致，所述非过曝像素点为第一曝光图像上像素点的亮度值处于饱和亮度范围内的像素点。所述保持一致是指亮度均值相同，或者两者之间的差别在预设误差范围之内。通过增益补偿，使得进行数字增益补偿后的第二曝光图像上的亮度均值与第一曝光图像中非过曝像素点的亮度均值保持一致，提高用户感官体验。

在某些实施例中，所述“进行数字增益补偿后的第二曝光图像上的亮度均值”为：进行数字增益补偿后的第二曝光图像上除了过曝对应像素点之外的其余像素点的亮度均值，所述过曝对应像素点为位于第二曝光图像上、且与第一曝光图像中的过曝像素位置相对应的像素点。这样可以使得增益补偿更有针对性，得到的第二曝光图像上的亮度均值与第一曝光图像上对应像素点的亮度值更加接近，更加符合人眼感官需求。

在某些实施例中，所述装置还包括下采样单元106，所述下采样单元用于下采样选定第一图像上的部分像素，所述曝光单元用于对下采样得到的这一部分像素进行第二曝光，并对得到的第二曝光图像不进行显示。即插入的短帧曝光图像不一定是对第一图像上全部像素点进行短曝光得到，而是可以只对第一曝光图像上的部分像素点进行短曝光得到的。在这种情况下，就无需再对得到的第二曝光图像进行显示，这样用户在观看图像变化过程中，就不会看到第二曝光图像的存在，即不会感知到与正常曝光图像之间存在差异化曝光的图像存在，有效提升了用户体验。

在某些实施例中，所述“合成单元用于对第一曝光图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像”包括：合成单元用于对缓存的N帧第一曝光图像进行叠加合成，得到第一合成图像，并将第一合成图像和第二曝光图像采用HDR算法合成为高动态范围的HDR图像。

上述技术方案所述的双重曝光合成HDR图像的方法和装置，所述方法包括以下步骤：接收第一控制命令，采用第一曝光方案对第一图像进行第一曝光，得到第一曝光图像，以及采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像；所述第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，且交替频率符合一预设频率；对第一曝光图像和第二曝光图像进行缓存；接收第二控制命令，对第一曝光图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像。第一控制命令可以为图像预览指令，第二控制命令可以为图像生成指令。这样，在相机进行预览操作时，就对第一处理图像进行处理得到第一曝光图像，当进行图像生成操作时，可以将第一曝光图像与第二曝光图像直接进行合成，有效提高了图像生成效率，并且第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，使得图像上细节得到很好的保留，有效提高了用户的感官体验。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

本领域内的技术人员应明白，上述各实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。这些实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。上述各实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，包括但不限于：个人计算机、服务器、通用计算机、专用计算机、网络设备、嵌入式设备、可编程设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，包括但不限于：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。

上述各实施例是参照根据实施例所述的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到计算机设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机设备以特定方式工作的计算机设备可读存储器中，使得存储在该计算机设备可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机设备上，使得在计算机设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (18)

1.一种双重曝光合成HDR图像的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

接收第一控制命令，采用第一曝光方案对第一图像进行第一曝光，得到第一曝光图像，以及采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像；所述第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，且交替频率符合一预设频率；第一曝光方案和第二曝光方案根据第二曝光图像上的图像信息确定；

对第一曝光图像和第二曝光图像进行缓存；

接收第二控制命令，对第一曝光图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像。

2.如权利要求1所述的双重曝光合成HDR图像的方法，其特征在于，所述“采用第一曝光方案对第一图像进行第一曝光，得到第一曝光图像”包括：

采用第一曝光时间对第一图像进行第一曝光，使得第一图像各个像素的亮度值处于全局最优亮度模式，得到第一曝光图像；所述全局最优亮度模式为整个第一曝光图像的直方图分布均衡。

3.如权利要求1所述的双重曝光合成HDR图像的方法，其特征在于，所述“采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像”包括：

采用第二曝光时间对第一图像进行第二曝光，并使得第一图像上高光细节尽量多的得到保留，所述“使得第一图像上高光细节尽量多的得到保留”包括：使得第二曝光图像上像素值处于非饱和范围内的像素点的比例尽可能的大。

4.如权利要求1所述的双重曝光合成HDR图像的方法，其特征在于，所述“第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，且交替频率符合一预设频率”包括：

第一曝光曝光方案和第二曝光方案按照N：1的比例交替进行曝光。

5.如权利要求1或3所述的双重曝光合成HDR图像的方法，其特征在于，所述“采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像”之后还包括：

对第二曝光图像进行数字增益补偿，使得进行数字增益补偿后的第二曝光图像上的亮度均值与第一曝光图像中非过曝像素点的亮度均值保持一致，所述非过曝像素点为第一曝光图像上像素点的亮度值处于饱和亮度范围内的像素点。

6.如权利要求5所述的双重曝光合成HDR图像的方法，其特征在于，所述“进行数字增益补偿后的第二曝光图像上的亮度均值”为：进行数字增益补偿后的第二曝光图像上除了过曝对应像素点之外的其余像素点的亮度均值，所述过曝对应像素点为位于第二曝光图像上、且与第一曝光图像中的过曝像素位置相对应的像素点。

7.如权利要求1或3所述的双重曝光合成HDR图像的方法，其特征在于，所述“采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像”包括：

下采样选定第一图像上的部分像素进行第二曝光，并对得到的第二曝光图像不进行显示。

8.如权利要求1所述的双重曝光合成HDR图像的方法，其特征在于，所述“对第一曝光图像和第二曝光图像进行缓存”包括：

至少缓存N帧第一曝光图像以及1帧第二曝光图像。

9.如权利要求8所述的双重曝光合成HDR图像的方法，其特征在于，所述“对第一曝光图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像”包括：

对缓存的N帧第一曝光图像进行叠加合成，得到第一合成图像；

将第一合成图像和第二曝光图像采用HDR算法合成为高动态范围的HDR图像。

10.一种双重曝光合成HDR图像的装置，其特征在于，所述装置包括控制命令接收单元、曝光单元、缓存单元、合成单元；

所控制命令接收单元用于接收第一控制命令，所述曝光单元用于采用第一曝光方案对第一图像进行第一曝光，得到第一曝光图像，以及采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像；所述第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，且交替频率符合一预设频率；第一曝光方案和第二曝光方案根据第二曝光图像上的图像信息确定；

所述缓存单元用于对第一曝光图像和第二曝光图像进行缓存；

所述控制命令接收单元还用于接收第二控制命令，所述合成单元用于对第一曝光图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像。

11.如权利要求10所述的双重曝光合成HDR图像的装置，其特征在于，所述“曝光单元用于采用第一曝光方案对第一图像进行第一曝光，得到第一曝光图像”包括：

所述曝光单元用于采用第一曝光时间对第一图像进行第一曝光，使得第一图像各个像素的亮度值处于全局最优亮度模式，得到第一曝光图像；所述全局最优亮度模式为整个第一曝光图像的直方图分布均衡。

12.如权利要求10所述的双重曝光合成HDR图像的装置，其特征在于，曝光单元用于采用第二曝光方案对第一图像进行第二曝光，得到第二曝光图像包括：

所述曝光单元用于采用第二曝光时间对第一图像进行第二曝光，并使得第一图像上高光细节尽量多的得到保留，所述“使得第一图像上高光细节尽量多的得到保留”包括：使得第二曝光图像上像素值处于非饱和范围内的像素点的比例尽可能的大。

13.如权利要求10所述的双重曝光合成HDR图像的装置，其特征在于，所述“第一曝光方案和第二曝光方案交替进行，且交替频率符合一预设频率”包括：

第一曝光曝光方案和第二曝光方案按照N：1的比例交替进行曝光。

14.如权利要求10或12所述的双重曝光合成HDR图像的装置，其特征在于，所述装置还包括增益补偿单元，所述增益补偿单元用于对第二曝光图像进行数字增益补偿，使得进行数字增益补偿后的第二曝光图像上的亮度均值与第一曝光图像中非过曝像素点的亮度均值保持一致，所述非过曝像素点为第一曝光图像上像素点的亮度值处于饱和亮度范围内的像素点。

15.如权利要求14所述的双重曝光合成HDR图像的装置，其特征在于，所述“进行数字增益补偿后的第二曝光图像上的亮度均值”为：进行数字增益补偿后的第二曝光图像上除了过曝对应像素点之外的其余像素点的亮度均值，所述过曝对应像素点为位于第二曝光图像上、且与第一曝光图像中的过曝像素位置相对应的像素点。

16.如权利要求10或12所述的双重曝光合成HDR图像的装置，其特征在于，所述装置还包括下采样单元，所述下采样单元用于下采样选定第一图像上的部分像素，所述曝光单元用于对下采样得到的这一部分像素进行第二曝光，并对得到的第二曝光图像不进行显示。

17.如权利要求16所述的双重曝光合成HDR图像的装置，其特征在于，所述“对第一曝光图像和第二曝光图像进行缓存”包括：

至少缓存N帧第一曝光图像以及1帧第二曝光图像。

18.如权利要求10所述的双重曝光合成HDR图像的装置，其特征在于，所述“合成单元用于对第一曝光图像和第二曝光图像采用HDR算法合成高动态范围的HDR图像”包括：

合成单元用于对缓存的N帧第一曝光图像进行叠加合成，得到第一合成图像，并将第一合成图像和第二曝光图像采用HDR算法合成为高动态范围的HDR图像。