刘晓华，付秀华，田野，黄盛锋，舒伟平

（1.长春理工大学 光电工程学院，长春 130022；2.广东光阵光电科技有限公司，广东东莞 523660）

随着摄像机技术和视频监控技术的不断发展，人们发现在某些自然场景下拍摄一幅高质量的图像依然不是一件容易的事情。这是因为自然光线的动态范围很大，并且场景中会同时存在高亮度与低亮度的景物。当使用摄像机对同时包括高、低亮度的区域进行取景时，输出图像在高亮区域由于曝光过度成为一片白色，而在阴暗区域因曝光不足成为一片黑色，从而导致该场景的细节信息无法被准确记录。造成这种现象的原因在于普通摄像机的成像缺陷，也就是通常所讲的动态范围不足。因此宽动态技术应运而生，专门用来扩大相机的动态范围，让摄像机在非常强烈的对比下依然能够看到影像的各种细节信息。由于宽动态技术能够有效的提高摄像机拍摄功能，提高自然场景的成像质量，在视频监控、遥感测量、军事侦察等方面有广泛的应用[1-3]。

为了解决这个问题，国内外的研究人员提出了大量关于宽动态的解决方法。目前基于软件的宽动态处理方式，主要包括三种模式：色调映射法、多曝光图像直接融合法和单幅图像扩展法。

色调映射法的主要思想是将多曝光图像序列通过辐照图重建合成一张高动态范围图像，再经过色调映射的方法将其压缩成8bit的格式。Mann等人在1995年第一次提出用多张不同曝光度的图像来合成图像，并用幂指数函数来模拟光照响应曲线的方法[4]。……