终端设备及创建/显示HDR图像的方法与流程

本技术涉及图像处理，尤其涉及一种终端设备及创建/显示hdr图像的方法。

背景技术：

1、随着终端行业的发展，大多终端设备都支持高动态范围(high dynamic range，hdr)摄影技术。hdr摄影技术可以在典型成像传感器和显示设备中可用的动态范围有限的情况下，捕获和显示真实世界的巨大动态范围。

2、目前，hdr摄影技术的实现方式通常为：拍摄多张同一场景的不同曝光程度的图像，将这些图像融合在一起成为单个图像，然后应用某种形式的“色调映射”操作将融合所得的图像带入标准动态范围(standard dynamic range，sdr)显示器的动态范围。融合所得的图像一般存储为8位图像，其最终动态范围大约为255:1。

3、但随着显示技术的不断改进，目前的显示设备大多都能提供比255:1更高的动态范围。而这些显示设备在显示融合所得的图像时，并不能将该图像以更高的动态范围显示出来。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供了一种终端设备及创建/显示hdr图像的方法，可以使hdr图像在动态范围更高的设备上显示时高光区域和暗部区域具有更高的对比度，具有更高的动态范围。

2、第一方面，本技术提供一种终端设备，终端设备包括显示屏、存储器和一个或多个处理器，一个或多个处理器与存储器耦合；其中，存储器用于存储计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令；一个或多个处理器被配置为执行计算机指令时，执行以下操作：响应于用户查看图像文件的操作，对图像文件进行解码操作，得到第一图像中每个像素点的像素值以及第一图像中每个像素点在目标曝光参数下的亮度信息；根据每个像素点的亮度信息，将第一图像划分为多个图像区域，多个图像区域包括第一区域和第二区域，第一区域为第一图像中的暗部区域，第二区域为第一图像中的高亮区域；根据显示屏的当前屏幕亮度和最大屏幕亮度确定目标屏幕亮度，目标屏幕亮度大于当前屏幕亮度，且小于等于最大屏幕亮度；基于第一调整系数调整第一区域内的像素点的像素值，基于第二调整系数调整第二区域内的像素点的像素值，得到扩展图像，其中，第一调整系数为当前屏幕亮度与目标屏幕亮度的比值，第二调整系数大于等于1；将显示屏的屏幕亮度调整为目标屏幕亮度，显示扩展图像。

3、在显示第一图像的过程中，通过增大手机的屏幕亮度，以增大每个像素点的观测亮度；同时通过降低第一区域内像素点的像素值，以降低第一区域内的像素点的观测亮度，以及增大或者保持第二区域内像素点的像素值，以增大或保持第二区域内的像素点的观测亮度，达到不改变第二区域内的像素点的观测亮度并增大第二区域内的像素点的观测亮度的效果。也就是说，在显示hdr图像(第一图像)的过程中，可使hdr图像中亮的区域更亮，暗的区域更暗或者保持不变，增大了hdr图像的明暗对比度，扩大了hdr图像的动态范围。

4、在第一方面的一种实施方式中，一个或多个处理器还被配置为执行以下操作：获得多个曝光参数下的多帧图像，多帧图像与多个曝光参数一一对应；对多帧图像进行色调映射得到第一图像；获取第一图像中每个像素点的像素值；按照预设的像素点分组策略对第一图像中的像素点进行分组，获取每组像素点在目标曝光参数下的亮度信息，目标曝光参数为多个曝光参数中的一个曝光参数，或者为根据多个曝光参数中的至少两个曝光参数确定的参数；对亮度信息及每个像素点的像素值分别进行编码操作，得到图像文件。

5、基于本技术实施方式得到的图像文件，既包括第一图像的像素值，又包括未进行色调映射前的亮度信息，该亮度信息可以更好地反映第一图像的真实亮度情况。如此，在显示第一图像的过程中基于该亮度信息对第一图像的动态范围进行调整，可使图片被显示后，更接近真实亮度。

6、在第一方面的一种实施方式中，一个或多个处理器还被配置为执行以下操作：获取目标曝光参数对应的目标曝光图像，其中，若目标曝光参数为多个曝光参数中的第一参数，目标曝光图像为第一参数对应的图像帧；若目标曝光参数为根据多个曝光参数中的至少两个曝光参数确定的参数，目标曝光图像为至少两个曝光参数对应的图像帧融合得到的图像；获取每组像素点中的每个像素点在目标曝光图像中的亮度值；将每组像素点中所有像素点在目标曝光图像中的亮度值的均值作为该组像素点在目标曝光参数下的亮度信息。通过将像素点进行分组操作，可以减少亮度信息的数量，从而缩小文件的大小。

7、在第一方面的一种实施方式中，一个或多个处理器还被配置为执行以下操作：对每个像素点的像素值进行编码操作得到第一编码数据；对亮度信息进行编码操作得到第二编码数据；将第二编码数据写入第一编码数据，得到图像文件。也就是说，可以将亮度信息写入图像中，仅得到一个图像文件。

8、在第一方面的一种实施方式中，第二区域包括m个像素点，第二调整系数包括m个子调整系数，m个像素点与m个子调整系数一一对应，一个或多个处理器还被配置为执行以下操作：根据第j个像素点的亮度信息确定第j个像素点的亮度值，j≤m；根据第j个像素点的亮度值计算第j个像素点的子调整系数，其中，第j个像素点的子调整系数与第j个像素点的亮度值呈正相关，第j个像素点的子调整系数大于1；基于第j个像素点的子调整系数调整第j个像素点的像素值。

9、也就是说，每个像素点的第二调整系数可以不同。通过这种方式调整第二区域的像素值，可保留第二区域内每个像素点的明暗对比情况，使显示结果更加真实。

10、在第一方面的一种实施方式中，第二调整系数为1。

11、在第一方面的一种实施方式中，一个或多个处理器还被配置为执行以下操作：根据每个像素点的亮度信息确定对应像素点的亮度值；计算得到每个像素点的亮度值的亮度均值；根据亮度均值确定第一阈值，第一阈值大于亮度均值，且第一阈值与亮度均值呈正相关；若任意一个像素点的亮度值小于第一阈值，将任意一个像素点划分至第一区域；若任意一个像素点的亮度值大于等于第一阈值，将任意一个像素点划分至第二区域。

12、在第一方面的一种实施方式中，多个图像区域还包括第三区域，一个或多个处理器还被配置为执行以下操作：根据每个像素点的亮度信息确定对应像素点的亮度值；计算得到每个像素点的亮度值的亮度均值；根据亮度均值确定第二阈值和第三阈值，第二阈值小于亮度均值，第三阈值大于亮度均值，且第二阈值、第三阈值与亮度均值呈正相关；若任意一个像素点的亮度值小于第二阈值，将任意一个像素点划分至第一区域；若任意一个像素点的亮度值大于等于第二阈值，且小于第三阈值，将任意一个像素点划分至第三区域；若任意一个像素点的亮度值大于等于第三阈值，将任意一个像素点划分至第二区域。

13、在第一方面的一种实施方式中，目标屏幕亮度为最大屏幕亮度。

14、在第一方面的一种实施方式中，目标屏幕亮度为最大屏幕亮度与第一亮度阈值中的较大值，第一亮度阈值为当前屏幕亮度与预设倍数的乘积。

15、第二方面，本技术实施例提供了一种终端设备，终端设备包括显示屏、存储器和一个或多个处理器，一个或多个处理器与存储器耦合；其中，存储器用于存储计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令；一个或多个处理器被配置为执行计算机指令时，执行以下操作：获得多个曝光参数下的多帧图像，多帧图像与多个曝光参数一一对应；对多帧图像进行色调映射得到第一图像；获取第一图像中每个像素点的像素值；按照预设的像素点分组策略对第一图像中的像素点进行分组，获取每组像素点在目标曝光参数下的亮度信息，目标曝光参数为多个曝光参数中的一个曝光参数，或者为根据多个曝光参数中的至少两个曝光参数确定的参数；对亮度信息及每个像素点的像素值分别进行编码操作，得到图像文件。

16、可以看出，基于本技术实施方式得到的图像文件，既包括第一图像的像素值，又包括未进行色调映射前的亮度信息，该亮度信息可以更好地反映第一图像的真实亮度情况。如此，在显示第一图像的过程中基于该亮度信息对第一图像的动态范围进行调整，可使图片被显示后，更接近真实亮度。

17、在第二方面的一种实施方式中，一个或多个处理器还被配置为执行以下操作：获得多个曝光参数下的多帧图像，多帧图像与多个曝光参数一一对应；对多帧图像进行色调映射得到第一图像；获取第一图像中每个像素点的像素值；按照预设的像素点分组策略对第一图像中的像素点进行分组，获取每组像素点在目标曝光参数下的亮度信息，目标曝光参数为多个曝光参数中的一个曝光参数，或者为根据多个曝光参数中的至少两个曝光参数确定的参数；对亮度信息及每个像素点的像素值分别进行编码操作，得到图像文件。通过将像素点进行分组操作，可以减少亮度信息的数量，从而缩小文件的大小。

18、在第二方面的一种实施方式中，一个或多个处理器还被配置为执行以下操作：对每个像素点的像素值进行编码操作得到第一编码数据；对亮度信息进行编码操作得到第二编码数据；将第二编码数据写入第一编码数据，得到图像文件。也就是说，可以将亮度信息写入图像中，仅得到一个图像文件。

19、第三方面，本技术实施例提供了一种创建hdr图像的方法，应用于终端设备，方法包括：获得多个曝光参数下的多帧图像，多帧图像与多个曝光参数一一对应；对多帧图像进行色调映射得到第一图像；获取第一图像中每个像素点的像素值；按照预设的像素点分组策略对第一图像中的像素点进行分组，获取每组像素点在目标曝光参数下的亮度信息，目标曝光参数为多个曝光参数中的一个曝光参数，或者为根据多个曝光参数中的至少两个曝光参数确定的参数；对亮度信息及每个像素点的像素值分别进行编码操作，得到图像文件。

20、在第三方面的一种实施方式中，获取每组像素点在目标曝光参数下的亮度信息包括：获取目标曝光参数对应的目标曝光图像，其中，若目标曝光参数为多个曝光参数中的第一参数，目标曝光图像为第一参数对应的图像帧；若目标曝光参数为根据多个曝光参数中的至少两个曝光参数确定的参数，目标曝光图像为至少两个曝光参数对应的图像帧融合得到的图像；获取每组像素点中的每个像素点在目标曝光图像中的亮度值；将每组像素点中所有像素点在目标曝光图像中的亮度值的均值作为该组像素点在目标曝光参数下的亮度信息。

21、在第三方面的一种实施方式中，对亮度信息及每个像素点的像素值分别进行编码操作，得到图像文件包括：对每个像素点的像素值进行编码操作得到第一编码数据；对亮度信息进行编码操作得到第二编码数据；将第二编码数据写入第一编码数据，得到图像文件。

22、第四方面，本技术实施例还提供了一种显示hdr图像的方法，应用于终端设备，方法包括：响应于用户查看图像文件的操作，对图像文件进行解码操作，得到第一图像中每个像素点的像素值以及第一图像中每个像素点在目标曝光参数下的亮度信息；根据每个像素点的亮度信息，将第一图像划分为多个图像区域，多个图像区域包括第一区域和第二区域，第一区域为第一图像中的暗部区域，第二区域为第一图像中的高亮区域；根据显示屏的当前屏幕亮度和最大屏幕亮度确定目标屏幕亮度，目标屏幕亮度大于当前屏幕亮度，且小于等于最大屏幕亮度；基于第一调整系数调整第一区域内的像素点的像素值，基于第二调整系数调整第二区域内的像素点的像素值，得到扩展图像，其中，第一调整系数为当前屏幕亮度与目标屏幕亮度的比值，第二调整系数大于等于1；将显示屏的屏幕亮度调整为目标屏幕亮度，显示扩展图像。

23、在第四方面的一种实施方式中，第二区域包括m个像素点，第二调整系数包括m个子调整系数，m个像素点与m个子调整系数一一对应，基于第二调整系数调整第二区域内的像素点的像素值包括：根据第j个像素点的亮度信息确定第j个像素点的亮度值，j≤m；根据第j个像素点的亮度值计算第j个像素点的子调整系数，其中，第j个像素点的子调整系数与第j个像素点的亮度值呈正相关，第j个像素点的子调整系数大于1；基于第j个像素点的子调整系数调整第j个像素点的像素值。

24、在第四方面的一种实施方式中，第二调整系数为1。

25、在第四方面的一种实施方式中，根据每个像素点的亮度信息，将第一图像划分为多个图像区域包括：根据每个像素点的亮度信息确定对应像素点的亮度值；计算得到每个像素点的亮度值的亮度均值；根据亮度均值确定第一阈值，第一阈值大于亮度均值，且第一阈值与亮度均值呈正相关；若任意一个像素点的亮度值小于第一阈值，将任意一个像素点划分至第一区域；若任意一个像素点的亮度值大于等于第一阈值，将任意一个像素点划分至第二区域。

26、在第四方面的一种实施方式中，多个图像区域还包括第三区域，根据每个像素点的亮度信息，将第一图像划分为多个图像区域包括：根据每个像素点的亮度信息确定对应像素点的亮度值；计算得到每个像素点的亮度值的亮度均值；根据亮度均值确定第二阈值和第三阈值，第二阈值小于亮度均值，第三阈值大于亮度均值，且第二阈值、第三阈值与亮度均值呈正相关；若任意一个像素点的亮度值小于第二阈值，将任意一个像素点划分至第一区域；若任意一个像素点的亮度值大于等于第二阈值，且小于第三阈值，将任意一个像素点划分至第三区域；若任意一个像素点的亮度值大于等于第三阈值，将任意一个像素点划分至第二区域。

27、在第四方面的一种实施方式中，目标屏幕亮度为最大屏幕亮度。

28、在第四方面的一种实施方式中，目标屏幕亮度为最大屏幕亮度与第一亮度阈值中的较大值，第一亮度阈值为当前屏幕亮度与预设倍数的乘积。

29、第五方面，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机指令，当计算机指令在终端上运行时，使得终端执行第三方面、第四方面中任一项的方法。

30、第六方面，本技术实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，当计算机指令在终端上运行时，使得终端执行第三方面、第四方面中任一项的方法。

31、可以理解地，上述提供的第五方面的计算机可读存储介质，第六方面的计算机程序产品所能达到的有益效果，可参考如第一方面及其任一种可能的设计方式中的有益效果，此处不再赘述。