导　　师： 廖海泳

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 汕头大学

摘　　要： 高动态范围图像(High Dynamic Range，HDR)的概念是在20世纪90年代提出的。HDR图像技术是用来实现比普通数位图像技术更大的一种图像技术。HDR图像的目的就是正确地表示真实世界从太阳光直射到最暗的阴影的这样大的范围亮度。正是由于HDR图像的这种特点，HDR图像在高清影片、游戏特效、摄影、广告、医疗和航空航天中有着极高的应用频率。在普通的显示器上显示HDR图像或者视频时，原图或视频中的暗区和亮区的色彩和细节无法被显示出来。所以，如何将HDR图像的动态范围以一定规则映射到普通设备允许的范围成了一类很重要的问题。　　传统解决HDR图像色调映射问题在色彩还原、细节保留和边缘保持等有比较好效果的算法有基于双边滤波的算法和基于WLS的算法等算法。虽然这这些算法都可以比较好的还原原图像的色彩和细节，但是运算量都非常巨大，没有办法对图像进行实时快速处理，也没有办法应用到HDR视频处理中。而一些简单快速的算法，如对数变换色调映射，则在图像细节，如暗区和亮区上会有缺失。　　为了解决高动态范围图像的快速实时处理，本文研究了改进的WLS算法和基于深度双边网格的色调映射算法，主要工作如下：　　1.针对WLS算法的不足，提出了基于移动最小二乘滤波的算法，有效地降低了算法运行时间和运算内存资源。　　2.提出了基于全卷积的深度双边网格的色调映射算法，具有高效实时性，针对1080P的HDR格式图像在GTX-1080的GPU上采用CUDA编程方式可以把处理时间控制在50ms以内。　　3.可以处理任何格式的高动态范围图像，包括RGBE编码，OpenEXR编码和 LogLuvTIFF编码的图片。同时，还能直接处理原始的RAW格式图片，比如.dng后缀的图片。

关 键 词： 高动态范围图像 色调映射 双边网格 算法 最小二乘滤波

领　　域： []