基于局部线性变换的色阶映射算法

刘宗玥，席志红

(哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院，哈尔滨 150001)

基于局部线性变换的色阶映射算法

刘宗玥，席志红

(哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院，哈尔滨 150001)

为了提高高动态图像显示的视觉效果，提出了一种基于局部线性变换的色阶映射算法；针对图像直接线性压缩能力较差的缺点，本文提出一种局部的线性变换模型；由于局部窗的结构，是利用局部窗的中心像素点与窗内的其他像素点的均值，方差的关系构造而成，因此基于局部线性变换的色阶映射算法能够抑制由具有高对比度的图像边缘所引起的鬼影和光晕现象；首先，根据线性变换将图像的色阶映射转换为求解泛函的最优解；其次，通过推导求解出线性变换的参数并将泛函最优化问题转换为求解一个线性方程组问题；最后求解线性方程组，得出视觉效果较好的低动态范围图像；有效避免传统色阶映射出现的光晕和亮度不连续的现象，能够更多的保留高动态图像的细节；最后通过实验结果对比分析，通过信息熵和对比度两个参数可以体现文中算法较好。

高动态范围图像；色阶映射；线性变换；泛函最优化；低动态范围图像

0 引言

由于自然界的亮度范围很广，而常规的显示设备由于传感器和技术局限所能显示的动态范围[1]很低，因此通常需要利用色阶映射技术尽可能的压缩图像的动态范围，从而在不损失图像质量的情况下输出高动态范围(high dynamic range, HDR)图像[2]。……