OpenCV3.0 HDR（高动态范围）示例代码以及用法

Posted 2020-09-19 逍遥一度，恣情江湖

OpenCV 3.0以及以后版本集成了HDR算法，样例代码的路径为： .\\sources\\samples\\cpp\\tutorial_code\\photo\\hdr_imaging.cpp。

实现算法的参考文献为《Recovering high-dynamic range radiance maps from photographs》，作者主页：http://www.pauldebevec.com/Research/HDR/。

作者主页上有实验的测试图片序列，可以下载下来，配合样例代码使用。OpenCV官方文档也有详细的介绍，链接在此：http://docs.opencv.org/3.0-beta/doc/tutorials/photo/hdr_imaging/hdr_imaging.html。

下面简要说一下代码的使用，并展示一下效果：

代码并不长，如下：

 

#include <opencv2/photo.hpp>
#include "opencv2/imgcodecs.hpp"
#include <opencv2/highgui.hpp>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <fstream>

using namespace cv;
using namespace std;

void loadExposureSeq(String, vector<Mat>&, vector<float>&);

int main(int, char**argv)
{
    argv[1]="./SourceImages";
    vector<Mat> images;
    vector<float> times;
    loadExposureSeq(argv[1], images, times);

    Mat response;
    Ptr<CalibrateDebevec> calibrate = createCalibrateDebevec();
    calibrate->process(images, response, times);

    Mat hdr;
    Ptr<MergeDebevec> merge_debevec = createMergeDebevec();
    merge_debevec->process(images, hdr, times, response);

    Mat ldr;
    Ptr<TonemapDurand> tonemap = createTonemapDurand(2.2f);
    tonemap->process(hdr, ldr);

    Mat fusion;
    Ptr<MergeMertens> merge_mertens = createMergeMertens();
    merge_mertens->process(images, fusion);

    imwrite("fusion.png", fusion * 255);
    imwrite("ldr.png", ldr * 255);
    imwrite("hdr.hdr", hdr);

    return 0;
}

void loadExposureSeq(String path, vector<Mat>& images, vector<float>& times)
{
    path = path + std::string("/");
    ifstream list_file((path + "list.txt").c_str());
    string name;
    float val;
    while(list_file >> name >> val) {
        Mat img = imread(path + name);
        images.push_back(img);
        times.push_back(1/val);
    }
    list_file.close();
}

View Code

 

我们需要做的有两点

1.设置好测试图片序列的路径。

2.简单修改一下list文件中的内容。

 

下载下来的文件夹里的内容如下图

　　既然有README.txt，当然先看README了；另外可以看到一共有16幅同一个场景，不同曝光程度下的测试图片；还有个memorial.hdr_image_list.txt 文本文件，这个文件其实就是代码中的list文件，自己把名字改为list就可以，里面列出了图片序列的图片名称、快门时间等（就是代码中的times）；还有一副memorial.hdr文件，这个是assembled radiance maps，需要用作者主页上提供的专门软件工具打开，暂且不管。

　　memorial.hdr_image_list.txt 这个文件里面的内容需要稍微修改一下，原内容如下：

根据代码中读数据的顺序，修改为如下，只保留图像名称和快门时间，图像格式改为.png：

只要路径设置好，不习惯用命令行的，在代码里可以设置为argv[1]=“./Memorial_SourceImages”。直接运行，得到结果fusion.png，LDR.png如下，可以明显看到过曝区域和过暗区域都被很好的补偿，细节更加丰富：

fusion.png:

LDR.png

另外还有一个hdr.hdr文件，和前面说的一样，需要作者的工具软件打开。

基本就这样，具体的HDR原理还没有细看，下次写上。