白本督, 刘　军, 范九伦

(西安邮电大学 通信与信息工程学院, 陕西 西安 710121)

高动态范围成像研究进展

白本督, 刘军, 范九伦

(西安邮电大学 通信与信息工程学院, 陕西 西安 710121)

摘要:高动态范围成像技术是近年来图像处理、计算机图形学等领域的研究热点。基于高动态范围成像技术的主要流程，从高动态范围场景的捕获、高动态范围图像的合成、色调映射、当前高动态范围成像技术遇到的挑战以及高动态范围成像的发展趋势等5个方面，综述高动态范围成像技术的研究进展。

关键词:高动态范围成像；多曝光；辐射亮度；色调映射；去鬼影；单次曝光高动态范围成像

现实世界的场景有非常宽广的亮度范围，亮度变化从10-4cd/m2到106cd/m2，动态范围达10个数量级，而人类视觉系统(human visual system, HVS)在同一场景中可感知的动态范围也超过5个数量级[1]。但是，当前相机成像传感器单次曝光可捕获的动态范围却非常有限，最大动态范围不超过3个数量级，由于记录的像素值采用8 bit每颜色通道来存储，导致生成的标准图像(也称低动态范围图像，low dynamic range, LDR)中常常会出现过曝光或者欠曝光的现象，丢失了部分场景信息。

高动态范围(high dynamic range, HDR)成像技术弥补了成像传感器动态范围较低的不足，该技术可以精确捕获真实场景的相对辐射亮度，完整地保留场景信息，获得的HDR图像不仅有助于HVS对场景的辨识，而且在图像处理、计算机图形学等领域有重要的应用。

高动态范围成像技术是一组技术的综合，依据高动态范围成像技术的主要流程，以下内容将分7部分展开。……