基於梯度相關性之高動態範圍色調映射

High Dynamic Range Image Tone Mapping Based on Gradient Correlation

曾苡禎(Yi-Chen Tseng)

指導教授 ： 蔡吉昌

義守大學/電機資訊學院/資訊管理學系/碩士(2016年)

摘要

為了能記錄真實環境的面貌，而有了高動態範圍影像(High Dynamic Range Image; HDRI)格式的產生，但是這個格式所表達的數字範圍遠超過顯示裝置所能呈現的影像動態範圍，因此，要將高動態範圍影像呈現在顯示設備上，就須要將高動態範圍影像做動態範圍的映射。
將真實景像動態範圍進行壓縮或展開到顯示設備可顯示的範圍，這個過程被稱為色調映射 (Tone Mapping)，由於色調映射技術的優劣會影響到影像呈現的主觀品質，為此，探討如何建立優秀的色調映射，近年已經有許多相關的論文被發表出來。
本研究計畫主要的目標是研究一個優質的色調映射技術，研究中首先是計算影像之對數灰階值、像素之梯度大小、影像平均梯度，接著利用像素本身梯度的大小、影像平均梯度及像素週邊平均梯度的大小來調整像素梯度的大小，最後利用全多格演算法(Full Multigrid Algorithm)計算出顯示裝置所能呈現的影像。

關鍵字

高動態範圍影像 ； 色調映射 ； 像素梯度 ； 全多格演算法

並列摘要

High dynamic range image (HDRI) is used to record the landscape of the real environment, but the range of the number of HDRI is far more than that of display device. Therefore, for displaying HDRI on the display device, HDRI must be mapped to the range of the number of the display device.
The process of compressing or expanding a high dynamic range image for displaying on display device is called tone mapping. For the tone mapping technologies will affect the subjective quality of the image presented, therefore, many papers exploring tone mapping were published in recent years.
The main goal of this research project is to study an excellent tone mapping technique. In the study, first, the logarithms of gray values of the pixels, the gradients of the pixels and mean gradient of the image were calculated. Then, the gradients of the pixels, mean gradient of the image and average gradient of the surrounding pixels were used to adjust the gradient of the pixel. Last, using the full multigrid algorithm (full multigrid algorithm) is used to get the images that display device can render.

並列關鍵字

High dynamic range image ； Tone mapping ； Pixel gradient ； Full multigrid algorithm

參考文獻

[18] 竇祥庭，“應用於高動態範圍影像之新色調映射技術之研究”，碩士論文，義守大學，2015。

[17] 郭忠民，林彥廷，“加權分段色調映射之高動態影像顯示”，碩士論文，義守大學，2015。

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