场景不同曝光图像的配准及hdr图像合成

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1、第19卷第4期计算机辅助设计与图形学学报Vol.19，No.42007年4月JOURNALOFCOMPUTER-AIDEDDESIGN&COMPUTERGRAP~ICSApr.，2007!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!同一场景不同曝光图像的配准及HDR图像合成华顺刚王丽丹欧宗瑛（大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室大连116024）（hsgang02!dlut.edu.cn）摘要提出了一种针对同一场景不同曝光

2、的多幅照片图像的配准、恢复光照响应曲线及高动态范围图像合成算法.首先将不同曝光的序列图像中值二值化，利用多尺度思想构造二值图像的金字塔序列并逐级比较，以实现多幅图像间的平移配准和转角配准.从配准后的序列图像中采样，根据最小二乘原理拟合出相机的光照响应曲线，并获得图像中像素值与曝光量之间的映射关系，进而将不同曝光的场景照片图像融合成一幅高动态范围图像.实验结果表明，合成的高动态范围图像效果满意.关键词图像配准；高动态范围图像；图像金字塔；光照响应曲线；照度中图法分类号TP391Alignmentoflmage

3、swithvaryingExposurelevelfromasamesceneandHDRlmageConstruction~uaShungangWangLidanOuZongying（KeyLaboratoryforprecisionandnon-traditionalmachiningTechnologyofministryofEducation，DalianunioersityofTechnology，Dalian116024）AbstractAmethodisproposedforaligningt

4、heimagestakenwithvaryingexposuretimeandfusingthemintoahighdynamicrangeimageinthispaper.Themainstepsareasfollows：First，theimagesarefilteredbyamedianfilterandbinarized.Thentheresultantbinaryimagesarerepresentedbyapyramid，bywhichtheimagetranslationandrotation

5、arecarriedoutlevelbylevelforthealignment.Bysamplingthealignedimages，thecamera’sresponsecurve，thatis，thefunctionbetweenthegreyvalueofapixelandtheexposuretime，isfittedbytheleastsCuaresmethod，andahighdynamicrangeimageisconstructed.Theexperimentsshowthatthecon

6、structedhighdynamicrangeimagesaresatisfactory.Keywordsimagealignment；highdynamicrangeimage；imagepyramid；responsecurve；irradiance传统的数字图像中，每种颜色的深度是用8-bit增加其细节特征.~DR图像可以广泛地应用于增来存储，只能表示256个深度等级，图像表达范围有强现实［2］，基于图像的绘制、建模及光照［3-5］，航空限.与之不同，高动态范围（highdynamicrange，摄

7、影，影视特技等领域.［1］是一种可以表示实际场景中亮度大范~DR）图像~DR图像可以利用专用相机直接拍摄获得，但围变化的图像类型，图像的像素值（一般用浮点小数这种相机造价昂贵，难以普及.另一种方法是利用表示）正比于实际场景中对应点的实际亮度值，可以普通数码相机对同一场景定点拍摄多幅不同曝光的更好地记录和表达场景中亮区和暗区的光学特性，照片图像，拟合出相机的光照响应曲线，以获得图像收稿日期：2006-06-20；修回日期：2007-01-08.基金项目：大连市科技基金（2004166）.华顺刚，男，1964年

8、生，博士，副教授，主要研究方向为CAD&CG.王丽丹，女，1981年生，硕士研究生，主要研究方向为计算机图形学、图像处理.欧宗瑛，男，1936年生，教授，博士生导师，主要研究方向为CAD&CG、模式识别.4期华顺刚等：同一场景不同曝光图像的配准及HDR图像合成529的像素值与曝光量之间的映射关系，进而将不同曝光的场景图像融合成一幅HDR图像.但是普通数!图像配准码相机在拍摄过程中，不可避免地会出现抖动或偏转等情况