Algorithme de fusion d’images HDR basé sur une caméra à réponse linéaire-logarithmique

ZHANG Lei ,  

LIU Kaiyuan ,  

LI Yutianshi ,  

CHANG Yuchun ,  

摘要

Pour la tâche de génération d’images à haute plage dynamique (HDR), afin de résoudre les problèmes des méthodes existantes tels que le long temps d’acquisition des images multi-exposition, le décalage entre les frames dans les scènes dynamiques, ainsi que la grande quantité de paramètres et de calculs des algorithmes, cet article propose un algorithme léger de fusion d’images HDR basé sur une caméra à réponse linéaire-logarithmique, et a acquis un ensemble de données d’images en niveaux de gris à gains multiples. Tout d’abord, un module résiduel multi-échelle amélioré est utilisé pour extraire des caractéristiques à plusieurs niveaux des images d’entrée et améliorer la dimensionnalité des caractéristiques ; ensuite, les caractéristiques multi-niveaux sont introduites dans une structure Attention-UNet à convolution séparable en profondeur pour extraire et fusionner les informations multi-niveaux ; en suite, une convolution point par point est utilisée pour fusionner les caractéristiques profondes de l’image, produisant une image HDR compatible avec les dispositifs d’affichage standards sans nécessiter de mappage de ton supplémentaire ; enfin, les performances, nombre de paramètres et calculs des différentes structures ablatives sont comparés pour obtenir une solution optimale assurant à la fois un bon effet de fusion et un réseau léger. Les résultats expérimentaux montrent que l’algorithme proposé présente de bonnes performances tant sur l’effet visuel subjectif que sur les indicateurs d’évaluation objectifs, avec un MEF-SSIM de 0.9866, une fidélité visuelle de 1.76, un gradient moyen de 3.94 et une fréquence spatiale de 14.32. L’algorithme de fusion d’images HDR proposé maintient une excellente performance et robustesse même en présence de différences significatives entre les images à gains multiples, avec un caractère léger : le modèle ne possède que 0.612 millions de paramètres et une complexité de calcul de 7.254 GFLOPs.

关键词

images à haute dynamique; fusion d’images; apprentissage non supervisé; mécanisme d’attention; légèreté

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