在Matlab/C中如何组合不同增益的两幅图像

Question

我有两张照片，都是在同一个探测器上同时拍摄的。

两幅图像都有11位分辨率（是的，很奇怪，但这里就是这样）。两幅图像之间的区别在于，一幅图像放大了1倍，另一幅图像放大了10倍。

如何获取这两幅11位图像，并将它们的像素值组合成一幅16位图像？基本上，这会增加最终图像的动态范围。

我对图像处理相当陌生。我知道有一种解决方案，因为其他系统在FPGA中逐像素地动态执行此操作。我只是希望能够在Matlab后处理而不是live中完成这项工作。我知道在Matlab中执行逐位运算可能有点困难，但我们确实有一个教育许可证，每个工具箱都可用。

如下所述，这看起来非常像HDR处理。目标不是艺术，而是数据保存。这最终将被输入C并在自动飞行计算机上飞行，在飞行中运行标准臃肿的HDR软件将扼杀我们的计时要求

谢谢你的帮助！

作为补充说明，我希望能够为任何收益组合做到这一点。ie 2x和30x、4x和8x ect。在我的直觉中，我觉得这是一个看似简单的算法或插值，但我只是不知道从哪里开始。

收益

由于对收益的含义存在一些混淆，我将尝试解释一下。我们的定制相机上使用的图像传感器（CMOS）能够同时输出两个单独的图像，这两个图像都是从相同的曝光中拍摄的。它可以做到这一点，因为传感器在其数据路径上有两个不同的电子放大器。

在摄影方面，就像您的DSLR能够同时使用2个不同的ISO值拍摄照片一样。

很抱歉造成混淆

Answer 1

将11位范围升级到16位范围的倍数（2^16-1)/(2^11-1)。
（假设您想要线性缩放。（放大时这是合理的。）

如果增益是离散的（应用于11位范围），那么您有两个11位图像，其中一些值可能已饱和。

如果增益是在连续（模拟）或浮点范围内应用的，那么您的值可能会超过原始的11位。此外，如果增益是在连续（模拟）或浮点范围内应用的，则这些值可能会首先缩放到另一个范围，例如[0,1]（除以（2^11-1））。如果值缩放到另一个范围，您将不得不除以新范围的最大值而不是除以（2^11-1）。

无论哪种方式（无论增益是否在11位范围内），由于增益和加法，结果值可能比原始范围大。在这种情况下，您需要决定如何缩放它们：

>

您想将最大可能值缩放为2^16-1吗？
如果是乘以（2^16-1)/( (2^11-1)*（G1 G2））

您想将实际最大值缩放为2^16-1吗？
如果是乘以（2^16-1）/（max（sum（I1 I2））

编辑：

由于您不想添加图像，而是想使用其中的不同细节，因此本文可能会帮助您：

具有闪光灯和无闪光灯图像对的数字摄影

Answer 2

你提出的问题被称为“高动态范围成像”和“色调映射”。我建议你从那些维基百科文章开始，然后深入到其中引用的参考书目。

你没有提供足够的图像细节来给出更具体的答案。你提到的“收益”是什么？您是否将传感器的增益提高到了什么ISO等效值，或者你使用了更长的曝光时间？11位像素值是线性的还是已经进行了gamma压缩？