OpenCV每日函数计算摄影模块(3) HDR动态范围成像算法

坐望云起

已于 2022-06-20 19:21:56 修改

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分类专栏：深度学习从入门到精通 OpenCV从入门到精通文章标签： c++ opencv hdr 曝光图像处理

于 2020-11-15 14:24:00 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/bashendixie5/article/details/107896158

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本文介绍了HDR高动态范围成像技术，包括其原理、应用场景以及OpenCV中实现HDR的类和函数。通过实例展示了如何利用不同曝光值的图像合成HDR图像，并进行色调映射，同时提供了OpenCV官方和维基百科的相关参考资料。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、概述

HDR(High Dynamic Range Imaging)高动态范围成像算法，即色调映射、曝光对齐、多重曝光相机校准和曝光融合。

高动态范围成像（HDRI 或 HDR）是一种用于成像和摄影的技术，用于再现比标准数字成像或摄影技术更大的动态亮度范围。虽然人眼可以适应各种光照条件，但大多数成像设备每通道使用 8 位，因此我们仅限于 256 级。当我们拍摄真实世界场景的照片时，明亮的区域可能曝光过度，而黑暗的区域可能曝光不足，因此我们无法使用一次曝光捕捉所有细节。HDR 成像适用于每通道使用超过 8 位（通常为 32 位浮点值）的图像，允许更宽的动态范围。

获取 HDR 图像的方法有多种，但最常见的一种是使用不同曝光值拍摄的场景照片。要结合这些曝光，了解相机的响应函数以及估算它的算法很有用。合并 HDR 图像后，必须将其转换回 8 位才能在普通显示器上查看。这个过程称为色调映射。当场景或相机的对象在镜头之间移动时，会出现额外的复杂性，因为应该配准和对齐具有不同曝光的图像。