一种基于ICTCP空间的逆色调映射方法、终端及存储介质

本发明涉及高动态范围逆色调映射，尤其涉及的是基于ictcp空间的逆色调映射方法、终端及存储介质。

背景技术：

1、由于在高动态范围(hdr)显示器上呈现的hdr内容可以为观众提供生动和令人惊叹的视觉体验，hdr显示器已成为电视和智能手机等高端媒体终端的卖点。然而，由于相机和摄影成本的限制，现存的视觉媒体内容大多数都是在标准动态范围(sdr)格式的。将现有的sdr内容转换为对应的hdr版本是解决hdr视觉媒体资源缺乏问题的一种经济有效的方法。

2、将sdr内容转换到hdr内容这一技术称为逆色调映射(itm)技术，是目前高动态范围领域备受关注的技术热点之一。itm技术包含sdr-to-hdr三个维度的转换：①亮度范围：从0.1nit-100nit到0.01nit-1000nit甚至更广的亮度范围的转换；②色域：从bt.709色域到bt.2020色域的色彩的转换；③编码位深：数据量化的比特深度要从8bit提升到10bit甚至12bit。

3、itm技术可分为两个阶段，第一阶段主要是基于逆色调映射曲线的传统转换方法，第二阶段是近年来得到迅速发展的基于深度学习的转换方法。随着深度学习研究的不断深入，基于深度学习的逆色调映射技术开始崭露头角，并表现出远超过传统方法的性能。

4、然而，无论是传统itm方法还是基于深度学习的itm方法，大都忽略了对颜色的处理，这往往导致生成的hdr内容出现色彩偏移现象。传统的itm方法几乎不考虑对颜色的处理；现有的深度itm方法对算法的改进集中于使用更新更复杂的网络，没有针对色彩偏移这一现象做针对性网络设计，而且现有深度itm方法一般基于rgb/yuv颜色空间，这两个颜色空间的感知均匀性较差，在这两个颜色空间中优化的方法更易导致色彩偏移，尤其是在青色和洋红色区域。因此，现有的itm方法生成的hdr内容在颜色上总是表现不佳。颜色是创作者用来表达创作意图的重要手段，因此色彩偏移现象不但会影响内容的视觉质量，还会改变作品本身的创作意图。

5、因此，现有技术还有待改进。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术缺陷，本发明提供一种基于ictcp空间的逆色调映射方法、终端及存储介质，以解决现有itm方法会产生色彩偏移的技术问题。

2、本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

3、第一方面，本发明提供一种基于ictcp空间的逆色调映射方法，包括：

4、获取sdr图像，将所述sdr图像由rgb空间转换到ictcp空间，并将所述ictcp空间拆分为sdr亮度通道i和sdr颜色通道ctcp；

5、通过所述sdr亮度通道i和所述sdr颜色通道ctcp将所述sdr图像输入到基于ictcp空间的逆色调映射网络中进行处理，得到对应的hdr图像；

6、将所述hdr图像通过hdr亮度通道i和hdr颜色通道ctcp从所述ictcp空间转换到所述rgb空间，并输出最终的hdr图像。

7、在一种实现方式中，所述基于ictcp空间的逆色调映射网络包括：亮度全局映射网络、色度全局映射网络以及亮度-色度自适应转换网络；

8、所述通过sdr亮度通道i和sdr颜色通道ctcp将所述sdr图像输入到基于ictcp空间的逆色调映射网络中进行处理，得到对应的hdr图像，包括：

9、通过所述sdr亮度通道i将所述sdr图像输入到所述亮度全局映射网络进行亮度全局增强处理；

10、通过所述sdr颜色通道ctcp将所述sdr图像输入到所述色度全局映射网络中进行色度全局增强处理；

11、通过所述sdr亮度通道i和所述sdr颜色通道ctcp将所述sdr图像输入到所述亮度-色度自适应转换网络中通过亮度色度交互进行局部增强处理。

12、在一种实现方式中，所述亮度全局映射网络包括：亮度基本网络、亮度条件网络以及多个亮度全局特征调制模块；

13、所述通过所述sdr亮度通道i将所述sdr图像输入到所述亮度全局映射网络进行亮度全局增强处理，包括：

14、通过所述sdr亮度通道i将所述sdr图像输入到所述亮度全局映射网络中；

15、通过所述亮度基本网络对所述sdr图像的每个像素进行增强；

16、通过所述亮度条件网络进行卷积运算以及执行下采样，并输出图像的全局信息；

17、通过所述亮度全局特征调制模块接收所述亮度条件网络输出的所述图像的全局信息，并根据接收到的所述图像的全局信息对所述亮度基本网络进行特征调制，进行亮度全局增强处理。

18、在一种实现方式中，所述色度全局映射网络包括：色度基本网络、色度条件网络以及多个色度全局特征调制模块；

19、所述通过所述sdr颜色通道ctcp将所述sdr图像输入到所述色度全局映射网络中进行色度全局增强处理，包括：

20、通过所述sdr颜色通道ctcp将所述sdr图像输入到所述色度全局映射网络中；

21、通过所述色度基本网络对所述sdr图像的每个像素进行增强；

22、通过所述色度条件网络进行卷积运算以及执行下采样，并输出图像的全局信息；

23、通过所述色度全局特征调制模块接收所述色度条件网络输出的所述图像的全局信息，并根据接收到的所述图像的全局信息对所述色度基本网络进行特征调制，进行色度全局增强处理。

24、在一种实现方式中，所述亮度-色度自适应转换网络包括：多个卷积层和多个局部增强模块；

25、所述通过所述sdr亮度通道i和所述sdr颜色通道ctcp将所述sdr图像输入到所述亮度-色度自适应转换网络中通过亮度色度交互进行局部增强处理，包括：

26、通过所述sdr亮度通道i和所述sdr颜色通道ctcp将所述sdr图像输入到所述亮度-色度自适应转换网络中；

27、通过输入卷积层对所述sdr图像进行特征提取，并输入所述局部增强模块中进行局部特征增强；

28、分别通过输出卷积层将转换后的hdr图像从所述hdr亮度通道i和所述hdr颜色通道ctcp输出。

29、在一种实现方式中，所述局部增强模块包括：亮度前置增强模块、颜色前置增强模块、亮度-颜色交互模块、亮度后置增强模块和颜色后置增强模块；

30、所述通过输入卷积层对所述sdr图像进行特征提取，并输入所述局部增强模块中进行局部特征增强，包括：

31、通过所述输入卷积层对所述sdr图像进行亮度特征和颜色特征提取；

32、将提取的所述亮度特征和所述颜色特征分别通过所述亮度前置增强模块和所述颜色前置增强模块进行两路独立的局部增强；

33、将经过前置局部增强后的两路输出特征合并后，通过所述亮度-颜色交互模块对所述亮度特征和所述颜色特征进行通道间信息交互；

34、将经过信息交互后的亮度特征和经过信息交互后的颜色特征分别经过所述亮度后置增强模块和所述颜色后置增强模块进行独立的局部增强。

35、在一种实现方式中，所述通过所述亮度-颜色交互模块对所述亮度特征和所述颜色特征进行通道间信息交互，包括：

36、通过所述亮度-颜色交互模块将提取到的交互信息拆分为两路，分别添加到前置增强后的亮度特征和前置增强后的颜色特征上，以对所述亮度特征和所述颜色特征的通道间信息进行交互。

37、在一种实现方式中，所述亮度前置增强模块和所述颜色前置增强模块均包括：若干个残差块a和卷积层；所述亮度-颜色交互模块包括：若干个残差块b；所述亮度后置增强模块和所述颜色后置增强模块均包括：若干个残差块c。

38、第二方面，本发明还提供一种终端，包括：处理器以及存储器，所述存储器存储有基于ictcp空间的逆色调映射程序，所述基于ictcp空间的逆色调映射程序被所述处理器执行时用于实现如第一方面所述的基于ictcp空间的逆色调映射方法的操作。

39、第三方面，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质存储有基于ictcp空间的逆色调映射程序，所述基于ictcp空间的逆色调映射程序被处理器执行时用于实现如第一方面所述的基于ictcp空间的逆色调映射方法的操作。

40、本发明采用上述技术方案具有以下效果：

41、本发明通过获取sdr图像，可以将所述sdr图像由rgb空间转换到ictcp空间，并将所述ictcp空间拆分为sdr亮度通道i和sdr颜色通道ctcp；通过所述sdr亮度通道i和所述sdr颜色通道ctcp可以将所述sdr图像输入到基于ictcp空间的逆色调映射网络中进行处理，从而得到对应的hdr图像；将经过预设网络处理得到的hdr图像通过hdr亮度通道i和hdr颜色通道ctcp从所述ictcp空间转换到所述rgb空间，最后输出最终的hdr图像；本发明提出新的基于ictcp空间的逆色调映射的方法，有效改善现有itm方法会导致色彩偏移的问题。