如何在 Matlab/ C++ 中组合具有不同增益的两个图像

How to combine two images with different gains in Matlab/ C++

本文关键字：图像两个 Matlab C++ 组合更新时间：2023-10-16

我有两张图像，都是从同一个探测器同时拍摄的。

两个图像都有11位分辨率（是的，它很奇怪，但这里就是这种情况）。两个图像之间的区别在于，一个图像放大了1倍，另一个图像放大了10倍。

如何拍摄这两个 11 位图像，并结合它们的像素值以获得单个 16 位图像？基本上，这增加了最终图像的动态范围。

我对图像处理相当陌生。我知道有一个解决方案，因为其他系统在 FPGA 中逐像素地动态执行此操作。我只是希望能够在 Matlab 后期处理中做到这一点，而不是实时完成。我知道在 Matlab 中进行按位运算可能有点困难，但我们确实有一个教育许可证，其中包含每个可用的工具箱。

如下所述，这看起来非常像HDR处理。目标不是艺术，而是数据保存。这最终将被投入C++并在自主飞行计算机上飞行，并且在飞行中运行标准臃肿的HDR软件将扼杀我们的计时要求。

感谢您的帮助！

作为旁注，我希望能够为任何增益组合执行此操作。即 2x 和 30x、4x 和 8x 等。在我的直觉中，我觉得这是一个看似简单的算法或插值，但我不知道从哪里开始。

利

由于对收益的含义存在一些混淆，我将尝试解释。我们的定制相机上使用的图像传感器（CMOS）能够同时输出两个单独的图像，这两个图像都来自相同的曝光。它可以做到这一点，因为传感器在其数据路径上有 2 个不同的电放大器。

在摄影方面，就像您的数码单反相机能够同时使用2个不同的ISO值拍摄照片一样。

很抱歉造成混乱

您提出的问题称为"高动态范围成像"和"色调映射"。我建议你从那些维基百科文章开始，然后向下钻取到其中引用的参考书目。

您没有提供有关影像的足够详细信息来给出更具体的答案。你提到的"收益"是什么？您是否提高了传感器的增益（达到ISO等效值？），还是使用了更长的曝光时间？11 位像素值是线性的还是已经压缩的？

将 11 位范围升级到 16 位范围乘以（2^16-1）/（2^11-1）。
（假设您想要线性缩放。（这在纵向扩展时是合理的。

如果增益是离散的（应用于11位范围），则有两个11位图像，它们可能有一些值饱和。

如果增益是在连续（模拟）或浮点范围内应用的，则您的值可能会超出原始的 11 位。此外，如果增益应用于连续（模拟）或浮点范围，则值可能首先缩放到另一个范围，例如[0,1]（除以（2^11-1））。如果将值缩放到另一个范围，则必须除以新范围的最大值，而不是除以（2^11-1）。

无论

哪种方式（无论增益是否在11位范围内），由于增益和加法，结果值可能大于原始范围。在这种情况下，您需要决定如何缩放它们：

编辑：

由于您不想添加图像，而是在其中使用不同的细节，也许本文将帮助您：

使用闪光灯和无闪光灯图像对进行数码摄影