An Algorithm for Image Coding of Photographing Object Having a Large Range of Brightness

This paper proposes an algorithm for image coding of photographing object having a large range of brightness. It allows to achieve a high quality image of the photographing object by constructing it of the most informative images' elements of the object obtained under the same environmental conditions and different exposures. We also propose an algorithm for resulting HDR (High Dynamic Range) image coding from a series of LDR (Low Dynamic Range) images obtained by exposure bracketing or sensitivity bracketing of the optical receiver. Patterning of digital HDR image is based on calculation and recording of actual values of brightness of the object’s photographed portions corresponding to each pixel in the image. The calculation of the real brightness of the object’s photographed portions is photographed by averaging the data obtained from a series of LDR images. When averaging the data the most informative elements of each image are taken with a maximum weighting factor determining the quality of the resulting image.

Publication year: 
2013
Issue: 
2
УДК: 
621.384.3
С. 129–132. Іл. 1. Бібліогр.: 12 назв.
References: 

1. Подолян А.П., Пудрий С.В. Экспонометрические системы аэрофотоаппаратов. — К.: КИ ВВС, 1994. — 164 с.
2. Колобродов В.Г., Півторак Д.О. Комбінований спосіб реєстрації зображення об’єкта з широким динамічним діапазоном яскравостей // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2009. — № 4. — С. 97—101.
3. Вестон К. Экспозиция в цифровой фотосъемке: осваиваем новое поколения цифровых камер. — М.: АРТ-Родник, 2008. — 292 с.
4. J. Dicarlo and B. Wandell, “Rendering high dynamic range images”, Proc. SPIE: Image Sensors, vol. 3965, pp. 392—401, 2000.
5. Хук П. Цифровая фотография. — М.: Аст-Астрель, 2007. — 192 с.
6. E. Reinhard et al., High Dynamic Range Imaging: Acquisition, Display, and Image-Based Lighting. San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers Inc., 2005, 496 p.
7. Пивторак Д.А. Алгоритм обработки LDR изображений, полученных при различных уровнях экспозиции // Тезисы докл. 3-й Междунар. студ. научно-техн. конф. “Новые направления развития приборостроения”, 21—23 апреля 2010, Минск. — Минск: БНТУ, 2010. — С. 203.
8. Колобродов В.Г., Пивторак Д.А. Особенности регистрации изображения с большим диапазоном яркости цифровой фотосъемке в реальных условиях // Тези доп. ХІ Міжнар. наук.-техн. конф. “Приладобудування 2012: стан і перспективи”, 24—25 квітня 2012, Київ. — К.: НТУУ “КПІ”, 2012. — С. 65.
9. Колобродов В.Г., Півторак Д.О. Алгоритм підвищення якості результуючого зображення з використанням брекетингу експозиції // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2010. — № 5. — С. 141—144.
10. D.O. Pivtorak and V.G. Kolobrodov, “Method of Obtaining High Dynamic Range Images”, in Scientific Works of 13th Int. Young Sci. Conf. “Optics and High Technology Material Science SPO 2012”, Ukraine, Kyiv, 25—28 October 2012, p. 185.
11. P.E. Debevec and J. Malik, “Recovering high dynamic range radiance maps from photographs”, in Proc. SIGGRAPH 97, California, 1997, pp. 369—378.
12. Спосіб одержання цифрового зображення з великим динамічним діапазоном: Патент України № 98750: МПК G06Т 5/50 / В.Г. Колобродов, Д.О. Півторак, О.П. Подолян. — № a201111367: Заявлено 26.09.2011: Опубл. 10.06.2012, Бюл. № 11.

References [transliteration]: 

1. Podoli͡an A.P., Pudriĭ S.V. Ėksponometricheskie sistemy aėrofotoapparatov. – K.: KI VVS, 1994. – 164 s.
2. Kolobrodov V.H., Pivtorak D.O. Kombinovanyĭ sposib rei͡estrat͡siï zobraz͡henni͡a obi͡ekta z shyrokym dynamichnym diapazonom i͡askravosteĭ // Naukovi visti NTUU “KPI”. – 2009. – # 4. – S. 97 – 101.
3. Veston K. Ėkspozit͡sii͡a v t͡sifrovoĭ fotos"emke: osvaivaem novoe pokolenii͡a t͡sifrovykh kamer. – M.: ART-Rodnik, 2008. – 292 s.
4. J. Dicarlo and B. Wandell, “Rendering high dynamic range images”, Proc. SPIE: Image Sensors, vol. 3965, pp. 392–401, 2000.
5. Khuk P. T͡Sifrovai͡a fotografii͡a. – M.: Ast-Astrel', 2007. – 192 s.
6. E. Reinhard et al., High Dynamic Range Imaging: Acquisition, Display, and Image-Based Lighting. San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers Inc., 2005, 496 p.
7. Pivtorak D.A. Algoritm obrabotki LDR izobrazheniĭ, poluchennykh pri razlichnykh urovni͡akh ėkspozit͡sii // Tezisy dokl. 3-ĭ Mezhdunar. stud. nauchno-tekhn. konf. “Novye napravlenii͡a razvitii͡a priborostroenii͡a”, 21–23 apreli͡a 2010, Minsk. – Minsk: BNTU, 2010. – S. 203.
8. Kolobrodov V.G., Pivtorak D.A. Osobennosti registrat͡sii izobrazhenii͡a s bol'shim diapazonom i͡arkosti t͡sifrovoĭ fotos"emke v real'nykh uslovii͡akh // Tezy dop. KhI Miz͡hnar. nauk. tekhn. konf. “Pryladobuduvanni͡a 2012: stan i perspektyvy”, 24–25 kvitni͡a 2012, Kyïv. – K.: NTUU “KPI”, 2012. – S. 65.
9. Kolobrodov V.H., Pivtorak D.O. Alhorytm pidvyshchenni͡a i͡akosti rezul′tui͡uchoho zobraz͡henni͡a z vykorystanni͡am breketynhu ekspozyt͡siï // Naukovi visti NTUU “KPI”. – 2010. – # 5. – S. 141 144.
10. D.O. Pivtorak and V.G. Kolobrodov, “Method of Obtaining High Dynamic Range Images”, in Scientific Works of 13th Int. Young Sci. Conf. “Optics and High Technology Material Science SPO 2012”, Ukraine, Kyiv, 25–28 October 2012, p. 185.
11. P.E. Debevec and J. Malik, “Recovering high dynamic range radiance maps from photographs”, in Proc. SIGGRAPH 97, California, 1997, pp. 369–378.
12. Sposib oderz͡hanni͡a t͡syfrovoho zobraz͡henni͡a z velykym dynamichnym diapazonom: Patent Ukraïny # 98750: MPK G06T 5/50 / V.H. Kolobrodov, D.O. Pivtorak, O.P. Podoli͡an. – # a201111367: Zai͡avleno 26.09.2011: Opubl. 10.06.2012, Bi͡ul. # 11.

AttachmentSize
2013-2-18.pdf643.02 KB

Тематичні розділи журналу

,