一种基于细节层分离的单曝光HDR图像生成算法

针对利用单幅低动态范围（Low dynamic range,LDR）图像生成高动态范围（High dynamic range,HDR）图像细节信息不足的问题,本文提出了一种基于细节层分离的单曝光HDR图像生成算法.该算法基于人类视觉系统模型,首先分别提取出LDR图像的亮度分量和色度分量,对伽马校正后的亮度分量进行双边滤波,提取出亮度分量的基本层,再对基本层和亮度分量进行遍历运算,得到亮度分量的细节层;然后,构造反色调映射函数,分别对细节层和伽马校正后的亮度图像进行扩展,得到各自的反色调映图像;之后,将反色调映射后亮度分量与压缩后的细节层进行融合,得到新的亮度分量.最后,融合色度分量与新的亮度分量,并对融合后图像进行去噪,得到最终的HDR图像.实验表明该算法能挖掘出部分隐藏的图像细节信息,处理效果较好,运行效率高,具有较好的鲁棒性.     

一种亮度可控与细节保持的高动态范围图像色调映射方法

高动态范围(High dynamic range, HDR)图像通常需压缩其动态范围,以便于进行存储、传输、重现. 本文提出一种具有亮度可控与细节保持特性的HDR图像的全局色调映射方法.该方法对HDR图像 照度直方图进行裁剪与补偿,令色调映射后的低动态范围(Low dynamic range, LDR)图像仍能够保持原有的细节特性, 同时利用概率模型估算出输出LDR图像的亮度与标准差,进而调整直方图亮度区域的分配, 使得输出LDR图像的亮度接近用户设置的亮度,最后以分段直方图均衡的方法进行HDR色调映射处理. 仿真结果表明,该方法能对HDR图像动态范围进行合理的压缩映射,输出的LDR图像的亮度可由用户控制或自适应选择, 同时能保持图像的细节信息,令图像的主观视觉感受对比和谐.     

亮度分区自适应对数色调映射算法*

色调映射可将高动态范围图像显示在低动态范围显示器上。常用的对数全局色调映射算法由于压缩范围有限容易引起细节丢失,为此本文给出一种基于亮度分区的自适应对数色调映射算法。首先将高动态范围图像由RGB颜色空间转换为XYZ颜色空间以提取图像亮度信息,然后将亮度图分为高、中、低三个照度区域。根据区域亮度属性实施对数色调映射实现动态范围局部压缩,并进行融合处理以消除区域交界处的显示效果。同时采用双边滤波技术进行细节补偿。实验结果表明,此算法能有效压缩动态范围并再现真实场景信息,同时可以保留丰富的细节。     

基于亮度分区模糊融合的高动态范围成像算法

针对单幅图像生成高动态范围（HDR）图像进行直方图扩展时,造成的色彩失真、局部细节信息丢失的问题,提出了一种基于亮度分区融合的高动态范围图像成像算法。首先,提取正常曝光彩色图像的亮度分量,根据亮度阈值将亮度分成两个区间;然后,对两个区间的图像用改进的指数函数扩展其亮度范围,使得低亮度区域的亮度增加、范围扩大,高亮度区域的亮度减小、范围扩大,从而增大图像的整体对比度,保留色彩和细节信息;最后,将扩展后的图像和原始正常曝光的图像基于模糊逻辑的方法融合为高动态图像。分别从主观和客观两方面对所提算法进行了分析。实验结果表明,所提算法能够有效地扩展图像的亮度范围,并保持场景的颜色信息和细节信息,生成的图像视觉效果更佳。     

高动态范围图像梯度压缩算法

高动态范围（HDR）图像是一种可以表示实际场景中亮度大范围变化的图像类型,图像中的像素值正比于场景中对应点的实际亮度值,因此,可以更好地表示场景中亮区和暗区的光学特性。为了在常规显示硬件上显示HDR图像,采用梯度压缩算法,在亮度图像梯度域上对大梯度进行衰减,压缩图像亮度的动态范围。实验结果表明,该算法能对HDR图像进行较高视觉质量的显示。     

基于细节再现的高动态范围图像分层映射算法

针对当前映射算法中亮度的映射函数非适性而引起对比度过度压缩的问题,以及映射时亮度变化改变图像细节可见性的问题,提出了一种基于细节再现的高动态范围(HDR)图像分层映射算法。该算法采用视觉响应曲线作为基础层的映射函数,根据图像局部适应性亮度动态地映射亮度;同时,在Stevens效应的思想基础上依据映射前后亮度变化获得补偿系数,拉伸或压缩细节层。测试结果表明：该映射算法所得图像能正确再现更多的可见细节。     

宏微观信息增强与色彩校正的高效色调映射

目的 色调映射是一种在保持视觉效果基本不变的前提下将高动态范围图像映射到常规低动态显示设备上进行显示的技术。针对现有方法存在细节模糊、边缘光晕及色彩失真等不足,提出一种宏微观信息增强与色彩校正的色调映射新方法。方法 将给定的高动态范围图像映射到HSV(hue, saturation, value)颜色空间,分离亮度信息与色彩信息。基于人类视觉感知机制,在亮度通道构建宏观一致性和微观显著性的亮度感知压缩模型,并进一步通过调节模型缩放因子消除边缘光晕现象。基于颜色恒常性原理,在色度通道构建自适应饱和度偏移模型,融合亮度压缩信息调整图像的饱和度信息,解决色调映射所造成的主观色彩失真问题。结果 实验结果表明,所提算法在结构保真度、自然度和色调映射质量指数等客观评价方面均优于对比色调映射算法,同时主观平均意见值也取得了最高的4.3分（即好—非常好）。结论 宏微观信息增强的亮度感知压缩模型,在确保场景亮度信息不变的情况下,可以有效增强图像纹理细节的完整性和保真性。融合亮度压缩的饱和度偏移模型可以有效解决亮度压缩导致的图像色彩失真等问题。该色调映射算法效率高、通用性强,可广泛应用于图像压缩、生物医学...     

在可编程图形硬件上实现图像高动态范围压缩

通过在亮度图像梯度域上对大梯度进行衰减,压缩图像亮度的动态范围,可以使高动态范围图像在被显示时,既能够适应常规的显示硬件,同时又充分保留原始图像的细节信息,使得图像在被观察时能够重现真实场景的亮度效果.文中采用适合由图形处理器加速的快速算法,将整个处理过程通过可编程图形硬件实现,建立快速的图像动态范围压缩技术,建立起适用于高动态范围图像显示的实时应用框架,使之不仅适用于基于图像的动态范围调整的绝大部分情况,还能够成为各种交互式图形应用的核心技术之一.     

在可编程图形硬件上实现图像高动态范围压缩

通过在亮度图像梯度域上对大梯度进行衰减,压缩图像亮度的动态范围,可以使高动态范围图像在被显示时,既能够适应常规的显示硬件,同时又充分保留原始图像的细节信息,使得图像在被观察时能够重现真实场景的亮度效果。文中采用适合由图形处理器加速的快速算法,将整个处理过程通过可编程图形硬件实现,建立快速的图像动态范围压缩技术,建立起适用于高动态范围图像显示的实时应用框架,使之不仅适用于基于图像的动态范围调整的绝大部分情况,还能够成为各种交互式图形应用的核心技术之一。     

一种高动态范围图像可视化算法*

提出的自适应HDR图像可视化算法中,输入图像被分解为基本层和细节层.该算法将整体明暗效果的显示看做整体问题,对表示亮度的基本层采用基于整体统计信息的直方图调整算法处理;可视细节信息的保持作为局部问题,算法采用自适应细节增强算法处理细节层.通过定义映射图对细节增强后的图像进行最终映射,将两方面结合起来得到最终结果.实验结果表明,该算法能对HDR图像进行较高视觉质量的显示.     

一种基于冗余消除的本体映射后处理方法

现有的本体映射研究大多只关注映射方法本身,而缺乏对映射结果的具体分析,使得已有的映射结果供本体重用时应用效率不高。因此,本文提出一种基于冗余消除的本体映射后处理方法来对已有映射结果进行处理,以获得最优基础映射集,提高本体映射重用的效率。实验结果表明,本文方法在精简映射规模和提高映射重用效率上的表现均较优。     

质心坐标变换及其在纹理映射均匀化中的应用

在现有质心坐标变换方法基础上,提出一种改进方法——均匀面积质心变换方法：在某一顶点邻域中,采用相应点所对应的边高比之和作为质心坐标进行分析推导,并将其应用到复杂三维形体的纹理映射均匀化中．首先通过面积权重质心坐标变换将复杂三维网格映射到平面上;在此基础上进行均匀面积质心坐标变换,就可使平面网格较均匀地分布．求解其纹理坐标可实现采用单幅图像的纹理映射均匀化．通过典型三维模型的实验和比较可以看到：采用文中方法所获得的纹理映射均匀化效果较现有的保角变换、保面积变换方法有显著改善,而且算法简单、稳定、快速．     

有真实感图形的纹理映射算法

本文讨论了计算机生成真实感图形的纹理映射技术，根据模拟现实物体的表面细节特征提出了三种纹理映射方法。     

本体映射的进化研究

本体映射的进化是本体研究中待研究的课题之一。本文首先给出本体和本体映射形式化定义,在此基础上讨论本体变化后的映射进化方法。将本体变化类型分为删除、增加、修改,针对不同的类型提出本体删除后的映射进化算法、本体增加后的映射进化算法和本体修改后的映射进化算法。实验结果表明该方法能基本解决本体映射的进化问题。最后指出算法中存在的挑战,并给出进一步研究的方向。     

二维链表在重要天气预告图填图原理中的应用

在重要天气预告图制作过程中,如何利用计算机图形学制作出一个应用软件供天气预告员使用,是我们要解决的问题。该文阐述了利用二维链表作为基础结构实现重要天预告图填图的基本原理以及采用二维链表实现该原理的过程,现在利用该原理开发出来的软件已经在全国安装使用,具有很好的推广价值和业务使用价值。     

一种适用于球面局部区域的纹理映射算法

两步纹理映射和环境映射一般都采用球面作为中介曲面，由于球面映射算法是这两种纹理映射技术的重要组成部分，且球面映射算法还可应用于自由曲面的识别和视景生成等方面，因此，对球面映射算法进行研究具有重要的意义，为了进一步减少球面映射算法产生的纹理形变，从纹理不变形准则出发，分析了传统球面纹理映射算法及其不足之处，并在此基础上提出了一种适用于局部球面的纹理映射新算法，由于该算法考虑了面积等比约束关系，因此可显著提高纹理映射质量，实验结果表明，该算法十分有效，具有一定优势。     

PATTERN MAPPING ON BETA-SPLINE SURFACES——BILINEAR MAPPING METHOD

Texture pattern mapping is one of the most important techniques for high quality image syn-thesis. It can largely enhance the visual richness of raster-scan images. In this paper is presented a newmethod of mapping planar texture pattern onto beta-spline curved surfaces——bilinear mapping methodwhich can map planar texture pattern onto curved surfaces with less distortion, and also can fulfill thegeometric transformation of the texture pattern on the curved surfaces by operating the pattern win-dow. It is valuable to both CAD/CAM in artistic field and computer graphics.     

典型纹理映射实现方法的研究

建立了一个初步实现正向映射、反向映射以及局部区域纹理映射的实验平台,该平台具有反走样功能。描述了纹理映射的实现过程;分析了实现几种纹理映射的优化算法,并对正向算法和反向算法进行分析比较;最后尝试对正向映射算法进行改进。     

二维链表在重要天气预告图填图原理中的应用

在重要天气预告图制作过程中,如何利用计算机图形学制作出一个应用软件供天气预告员使用,是我们要解决的问题。该文阐述了利用二维链表作为基础结构实现重要天预告图填图的基本原理以及采用二维链表实现该原理的过程,现在利用该原理开发出来的软件已经在全国安装使用,具有很好的推广价值和业务使用价值。     

适用于曲面的纹理映射方法研究

作为纹理映射技术应用于规则和不规则曲面的3种算法,即球面整体纹理映射算法、球面局部纹理映射算法以及投影映射算法在纹理映射的研究中具有重要的意义。该文通过两种球面纹理映射算法进行比较,从球面纹理不变形准则出发,分析了这两种算法的优缺点,并且采用基于调和映射的方法,实现了可应用于不规则曲面映射的投影映射方法。