高动态范围图像的色调映射及其应用

高动态范围图像是通过高动态范围成像技术获取的用于表示真实场景中高动态范围亮度信息的有效方式，而色调映射算法是实现高动态范围图像在有限动态范围媒介(CRT 或者LCD 显示器等)上近似显示高动态范围图像的一项计算机图形学技术。因此研究高动态范围图像的色调映射及其应用不仅具有重要的理论意义，而且在数字摄影和虚拟现实等行业中具有广泛的应用价值。本项目旨在研究高动态范围图像的色调映射及其应用。具体包括基于视网膜自适应模型的高动态范围图像的实时色调映射算法、基于统计学习的高动态范围图像/视频的实时色调映射算法、基于信号分析和GPU技术的实时三边滤波器的高动态范围图像的实时色调映射算法、高动态范围图像/视频的服装纹理的实时替换算法。项目最终将实现一个基于GPU技术的实时高动态范围图像色调映射系统，并将相关技术应用于具体的高动态范围图像处理与编辑任务，虚拟服装展示、动漫游戏和影视后期制作等。

高动态范围图像是通过高动态范围成像技术获取的用于表示真实场景中高动态范围亮度信息的有效方法。该项目完成了高动态范围图像的色调映射及其应用技术的重要课题研究，具体包括基于亮度分层的快速三边滤波器算法设计及其用于高动态范围图像的色调映射算法。基于综合全局映射算法与局部映射优点的视网膜自适应模型的高动态范围图像色调映射算法，该算法利用快速双边滤波器的第一次非线性操作实现了局部色调映射算法与第二次非线性操作实现了全局色调映射算法的特性。基于能量优化与用户交互的高质量本征图像求解技术，用于高动态范围图像的材质图像和光照图像提取。基于子代分解结构和用户交互的多曝光图像融合技术，可用于静态场景和动态场景的动态范围增强，获得视觉质量的融合结构图像。该项目的相关技术可以应用于具体的高动态范围图像处理与色调映射，编辑任务，虚拟服装展示、计算摄影、动漫游戏和影视后期制作等。