拍摄一系列低动态范围图像并合成高动态范围图像的技术得到了快速的发展,被称为高动态范围成像(high
dynamic range imaging,简称HDRI)技术HDRI技术目前已被广泛应用于电影、摄影、计算机图形学和摄影测
量等领域。从一系列不同曝光值下成像的低动态范围(low dynamic range,简称LDR)图像序列中合成高动态范
围(high dynamic range,简称HDR)图像需要一个关键的假设在整个拍摄过程中相机位置和场景中的目标都不
能有移动而实际户外场景中的运动目标却是普遍存在的,使合成的HDR图像在运动目标区域存在重影在
高感光度下成像以缩短拍摄时间是一种克服运动目标影响的有效方法,但会使CCD相机成像出现严重的噪
声41.同时,使用廉价商用相机手工调整曝光值拍摄场景会使相机在拍摄过程中存在微小旋转和平移,需要事先
对LDR图像序列进行图像配准56]最后,直接观察HDR图像需要特殊的高动态范围显示硬件7由于这种显示
设备价格昂贵,目前需要对HDR图像进行色调映射以便压缩其动态范围,使之可以在常规设备上显示(9-12]另一
方面,为了具有更好的色彩还原能力和动态范围捕捉能力,目前商用相机的内部响应函数(camera response
function)较为复杂,造成HDR重建13时需要精密地计算相机内部响应函数。
由于受到上述复杂因素的影响,传统HDRI技术一般需要“相机内部响应函数标定、“图像配准”、“噪声抑
制”、“重影去除”、“HDR重建”和“色调映射”等步骤才能将LDR图像序列合成为适合在常规设备上观察的HDR
图像[2,15]然而,最近的研究结果显示16在常规显示设备上,如此大费周折计算出的HDR图像质量并没有明显
优于曝光合适的LDR图像实际上为在常规设备上显示HDR图像而重建出场景的真实亮度信息再通过色调
映射压缩场景亮度动态范围是完全没有必要的。