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2021年01月20日 | 专利解密：华为高动态范围图像合成是如何做到的
2021-01-20 来源：集微网
华为高动态范围图像合成方法，能够捕捉高动态范围的图像，同时解决由于景深浅导致的背景模糊且动态范围不足，造成的高动态范围图像过曝、欠曝问题。
近日，华为工程师马不停蹄，让华为新机型Mate40 Pro再攀高峰。新机型动态范围惊人，在低光下也能很好的保留高光。DXOMARK评价其为“现阶段移动拍摄中最万能的智能手机”。
随着手机拍照的普及，用户对拍照效果要求越来越高。而逆光是自拍经常遇到的情况，为了获得较好的拍照效果，业界普遍通过HDR算法，即采用不同的曝光获取不同亮度的图片，再对多张图片进行合成，以获得亮度适中的画面。然而在相关算法中，自拍场景且人脸对焦清晰的情况下，有光圈越大，景深越浅的问题，会导致前景清晰而背景模糊，且动态范围不足，造成高动态范围图像过曝、欠曝问题。
为此，华为于2020年4月28日申请了一项名为“一种高动态范围图像合成方法和电子设备”的发明专利（申请号: 202010352303.5）,申请人为华为技术有限公司。
图1 高动态范围图像合成方法流程图
图1为本发明提出的高动态范围图像合成方法流程图。首先根据用户输入的HDR拍照操作，获取当前拍照场景下具有不同景深的多帧图像，且每帧图像具备一个曝光度（102）。在执行该步骤之前，需要在电子设备中安装具有拍照功能的应用程序，例如相机。当打开相机的拍照功能后，显示屏显示当前拍照场景的环境，此时，根据用户输入的HDR拍照操作，可以获取当前拍照场景下具有不同景深的多帧图像，且每帧图像具备一个曝光度，图像之间的曝光度可相同或不同。
以3个不同景深，3个不同曝光度为例，通过执行步骤102，可以获取当前拍照场景下具有3个景深的9帧图像，以便后续步骤生成高动态范围图像。
然后将曝光度相同的多帧图像进行合成，生成全景深图像（104）。通过该步骤，能够将上述9帧图像进行合成，生成3张全景深图像，且每个全景深图像的曝光度不同。也就是说，将曝光度相同的多帧图像进行合成后，所生成全景深图像具备多个景深。
最后通过HDR算法对多个曝光度的全景深图像进行合成，生成高动态范围图像（106）。步骤106可以通过HDR算法对上一步生成的3张全景深图像进行合成，得到高动态范围图像。首先根据全景深图像中每个像素对应的像素值，计算出该曝光度的全景深图像中每个像素的合成权重。再通过获取的多个曝光度的全景深图像中每个像素的合成权重，对多个曝光度的全景深图像进行合成，从而生成高动态范围图像。
简而言之，华为高动态范围图像合成方法，能够捕捉高动态范围的图像，同时解决由于景深浅导致的背景模糊且动态范围不足，造成的高动态范围图像过曝、欠曝问题。
华为是全球领先的信息与通信基础设施和智能终端提供商，致力于将最新的科技带给消费者，让世界各地享受到技术进步的喜悦，以行践言，实现梦想。展望未来，华为将致力于实现未来信息社会、构建更美好的全联接世界。
史海拾趣
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