舒 妮，陈孝威

（贵州大学 计算机科学与信息技术学院，贵州 贵阳550025）

0 引 言

现实世界是一个动态范围很大的场景。如正午日光与夜晚星光就相差高达10个亮度等级。这种大动态范围的场景，对于目前已经得到广泛使用的CCD/CMOS这类图像传感器来说，很难获得理想的图像。太亮的区域，摄像机为饱和输出。太暗的区域，从图像中根本无法分辨出被摄对像。严重影响了基于图像的后续处理技术的效果，如基于图像的建模和绘制技术［1－2］，基于图像序列的全景图拼接技术［3－4］等。

高动态范围图像（high dynamic range image，HDRI）［5］是一种新的图像格式，其记录的数据正比于实际场景中对应点的实际亮度值，它可以逼真地描述亮度大范围变化场景的光学信息，有效呈现自然世界的真实色彩。常见的HDRI存储格式有Radiance的RGBE格式，ILM的OpenEXR格式，Pixar的log－encoded TIFF格式等［6］。本文采用32bit/pixel的RGBE格式存储高动态范围图像。

高动态范围图像最常用的获取方式是通过对同一场景不同曝光量图像序列的合成。为此，我们需要根据场景不同区域的亮度调节曝光时间拍摄多幅图像，一幅图像只能逼真描述某一亮度范围。然后采用高动态范围图像技术，将多幅图像合成为一幅高动态范围图像，用这一幅图像就可以逼真地描述亮度大范围变化的场景。

1 高动态范围图像合成的基本原理

1.1 高动态范围图像合成的一般过程

高动态范围图像目前的获取方式［7－11］主要是通过对同一场景不同曝光量图像序列的合成。主要有以下两个过程［12］：①通过图像序列标定出相机响应曲线［13］，即获得相机的曝光量H与图像像素值V之间关系曲线。……