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文件： \examples\Processing\HDR_ImageComposition\ExposureFusion\ExposureFusion.vad |
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默认平台： mE5-MA-VCL |
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简要说明 将最多 16 幅具有不同 Exposure Time 的图像合成一幅图像，在整幅图像中显示细节和对比度，且不会出现过曝和欠曝像素。此示例是 High Dynamic Range Imaging 的一种简单替代方案。 |
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Exposure fusion 将具有不同 Exposure Time 的图像组合成一幅图像。在该合成图像中，可防止出现欠曝和过曝像素，并完整保留细节。Exposure fusion 的目的类似于 High Dynamic Range Imaging（参见节 和 ），但与该方法不同的是，它不会扩展所获取图像的亮度动态范围。Exposure fusion 只是截取图像序列中的最佳部分并将它们组合到一个结果图像中。Exposure fusion 对用户而言更易于处理，因为用户无需了解所获取图像的 Exposure Time。合成图像的 Quality 略逊于 HDRI 的算法。下面将介绍在 "ExposureFusion.vad" 中实现的 exposure fusion 算法。
根据 [ 的 exposure fusion 算法Mer07] 通过加权混合将长度为 N 的序列图像组合成一个结果图像
:
在此 
是序列中第 k 幅图像中位于位置 
的像素的红色、绿色和蓝色各颜色分量的权重
，其中
是一个权重函数，它取决于位置处的像素值 
，并且是该像素曝光良好程度的度量。在 "ExposureFusion.vad" 中 
是一个线性函数，最高像素值为 127。对于从 128 到 255 的像素值， 
设为 127。用户可以根据其需求轻松更改此权重函数，如节所述
例如根据 [Mer07]。此参考设计中未实现诸如对比度或饱和度之类的 Quality 度量（参见 [Mer07]）。在方程式 45 中，分母中红色、绿色和蓝色颜色分量的总和可防止结果图像中的像素
丢失原始图像的色彩信息。
图 358 展示了 "ExposureFusion.vad" 的基本设计结构。
在 HierachicalBox ExposureFusion 中，根据方程式 44 中的算法，将来自 Camera Link Base 配置下的 RGB 相机序列图像组合为一个结果图像。 为了进行仿真，请在仿真源 TestImages 中加载最多 16 张最大尺寸为 1024x1024 像素的图像。 图像相对于其 Exposure Time 的顺序并不重要！ 通过“鼠标右键”单击 ExposureFusion 框，您可以设置图像序列长度和输入图像的图像尺寸。最大图像数量为 16 张，最大图像尺寸为 1024x1024 像素。输出图像通过 DMA 发送到 PC。图 359 展示了 HierarchicalBox ExposureFusion 的内容。
在框 ImageSequence 中，序列中的图像被组合为一张大图。来自图像位于位置
的像素被放置为相邻像素。在框
ImageComposition 中，实现了根据方程式 44 的曝光融合算法。
您可以在图 360.
在框 重量 中，针对每个颜色分量实现了依赖于像素值的加权函数 
（参见方程式 45）。您可以在图
重量 中看到框 361.
将来自各个方框的每个颜色分量的加权函数
红色, 绿色 和 蓝色 根据公式进行求和 45。
在图 362 中，您可以看到该加权函数
针对红色分量。
在像素值达到 127 之前，该函数呈线性。对于从 128 到 255 的像素值，
被设为 127。
LUT 运算符 LUT_Weights 允许用户轻松调整加权函数以满足其要求。同样，更改
ClipHigh 和 CastBitWidth 运算符的参数（甚至删除它们）也能为用户提供这种灵活性。回到方框的内容
ImageComposition。在这里，根据公式44
，像素值 
针对红色、绿色和蓝色颜色分量
将与加权函数相乘 
并且与一个常数
Const （值为 3）相乘，在方框 红色, 绿色 和 蓝色中。您可以看到该方框的内容
红色 中看到框 363.
在此 
针对所有图像进行求和。
随后
除以 
根据公式
45。最后将颜色分量合并（参见图
360），并将输出图像发送至 PC。在图 364
中，您可以看到 5 个输入图像示例以及图 365中的结果图像。结果图像没有曝光不足和曝光过度的像素，
并且细节得到了保留。
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