目前東莞監(jiān)控市場數(shù)字?jǐn)z像機(jī)使用的sensor的動態(tài)范圍較小，一般輸出12-bit的raw數(shù)據(jù)，其動態(tài)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于實(shí)際場景可能的動態(tài)范圍。而東莞監(jiān)控工程應(yīng)用的場景，很大一部分具有較大的動態(tài)范圍，例如道路監(jiān)控的電警、卡口應(yīng)用，樓宇監(jiān)控時(shí)室內(nèi)對著大廳出入口的應(yīng)用等，在這種場景下，普通攝像機(jī)采集的視頻存在大面積的過曝或者過暗問題，導(dǎo)致有效監(jiān)控信息的丟失。

        現(xiàn)有的寬動態(tài)技術(shù)，主要由sensor提供多幀不同曝光時(shí)間的圖像，將多幀圖像合成后，形成一幀寬動態(tài)圖像。多幀不同曝光時(shí)間的圖像合成，主要分為HDR tonemapping和exposure fusion兩種。

        HDR Tonemapping技術(shù)，需要經(jīng)過一系列處理：首先需要通過響應(yīng)曲線映射，使圖像恢復(fù)成線性數(shù)據(jù)，然后將多幀圖像根據(jù)曝光倍數(shù)合成為一幀寬動態(tài)圖像，最后通過tonemapping算子壓縮動態(tài)范圍。當(dāng)拍攝像機(jī)有一定位移時(shí)，合成之前還需要將圖像進(jìn)行對齊；當(dāng)場景中有運(yùn)動物體時(shí)，需要加入去鬼影處理，防止運(yùn)動物體邊緣出現(xiàn)重影、偽彩色。

        Exposure fusion技術(shù)，不需要將多幀圖像根據(jù)曝光倍數(shù)合成為一幀寬動態(tài)圖像，而是直接將不同曝光的圖像融合，得到與輸入圖像相同位寬的具有寬動態(tài)效果的圖像。該技術(shù)的核心有兩個，一個是每個像素通過一套評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，賦予不同的權(quán)值，形成權(quán)值圖；二是在合成時(shí)采用多分辨率技術(shù)，在不同的尺度下加權(quán)融合，得到合成后的圖像。

        Exposure fusion技術(shù)相對于HDR Tonemapping技術(shù)，有以下幾方面的優(yōu)勢：

1、簡化整個處理流程。不需要響應(yīng)曲線映射，多幀合成HDR圖像，以及獲取不同曝光時(shí)間的比例關(guān)系。

2、算法適用范圍廣。整個合成過程不需要考慮響應(yīng)曲線，曝光比例等因素，自動根據(jù)像素的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)加權(quán)合成，因此可以將有閃光燈的圖像加入到待合成圖像序列中，也可以將紅外圖像于彩色圖像合成等。

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