【课程笔记】谭平计算机视觉（Computer Vision）[4]：辐射校准高动态范围图像 - Radiometric Calibration HDR

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预备知识

radiance:单位面积单位时间单位方向角发出去的能量
irradiance:单位：功率/平方米；单位面积单位时间接收的能量
ISP: image signal processor
白平衡：人眼会自动滤过白炽灯、日光灯、节能灯下对物体的附加颜色，然而相机没有此功能，因此相机具有矫正功能。
vignetting：对于白墙拍照，一般是中间亮周边暗。边缘上光线散开的效果，
denoise:对于有重复的物体进行平均，则可以保持边缘，从而达到去噪的方法。
从radiance到像素值是有个较为复杂的映射曲线。

• 胶片时代
  
• 数码相机时代
  数码相机时代曲线很复杂，会根据场景而变化。
  

辐射校准

应用：

• 辐射图像分析
• 高动态范围图像（HDR）
  针对灯光存在时的过曝，最下面的图片即为过曝图像
  

HDR

• 方法1：拍摄2张，照片合成
• 方法2：使用闪光灯
• 方法2：特殊场景使用滤镜防止过曝
  这些方法大多有场景局限
  目前方法：（多张图片的合成）
  1、相机拍摄多张图，使不同场景都较清晰（调节曝光，快门、光圈的调整）
  2、从HDR中恢复图像
  3、生成显示的照片

相机辐射曲线求解（辐射值与像素值的对应关系）

最小二乘法求解某个方程的最小值（非线性问题），没看很懂……故在此不再翻译

研究工作

• Modeling the space of camera response functions, 2004
  标定了很多相机的辐射与像素值对应关系曲线；对众多曲线做PCA分析，从而用更少的参数来描述响应曲线
• Radiometric calibration from a single image, 2004
  本论文只用一张照片标定出曲线，通过线边缘的pixel为两种颜色的混合，混合的程度将与相机的响应参数相对应，利用此关系来求解。