• 操作系统：ubuntu22.04
• OpenCV版本：OpenCV4.9
• IDE:Visual Studio Code
• 编程语言：C++11

算法描述

逆相机响应函数是通过对每个亮度值最小化一个作为线性系统的目标函数来提取的。目标函数是使用所有图像中相同位置的像素值构建的，并添加了一个额外的项以使结果更加平滑。

更多详情请参见[66]。

cv::CalibrateDebevec 是 OpenCV 中用于相机响应函数（CRF, Camera Response Function）校准的具体实现类之一，它继承自 cv::CalibrateCRF 抽象基类。Paul Debevec 提出的算法通过分析一组不同曝光度的图像来估计相机的响应曲线，这对于高动态范围（HDR）成像非常重要。

主要功能

估计相机响应函数：从一组不同曝光度的图像中估计相机的响应函数。
支持 HDR 成像流程：该类通常与其它 HDR 相关的类（如 cv::MergeDebevec）结合使用，以生成 HDR 图像。

接口概览

以下是 cv::CalibrateDebevec 类的一些重要成员函数和属性：

构造函数

• CalibrateDebevec(): 默认构造函数。
• CalibrateDebevec(float delta, float random, int maxIter): 带参数的构造函数，允许用户指定一些关键参数：
  • delta: 控制迭代过程中样本点的选择精度，默认值为1.0f。
  • random: 是否随机选择样本点，默认值为false。
  • maxIter: 最大迭代次数，默认值为100。

成员函数

• void process(InputArrayOfArrays src, OutputArray dst, const std::vector& times)：
  处理输入的图像序列并生成校准后的相机响应函数。
  参数包括源图像序列、输出响应函数以及每个图像的曝光时间列表。

属性

• float delta_: 控制迭代过程中样本点的选择精度。
• bool random_: 是否随机选择样本点。
• int max_iter_: 最大迭代次数。

代码示例

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/photo.hpp>

using namespace cv;

int main()
{
    // 加载不同曝光度的图像
    std::vector<Mat> src_images;
    src_images.push_back(imread("exposure1.jpg", IMREAD_COLOR));
    src_images.push_back(imread("exposure2.jpg", IMREAD_COLOR));
    src_images.push_back(imread("exposure3.jpg", IMREAD_COLOR));

    if(src_images.empty()){
        std::cerr << "Could not open or find the images!" << std::endl;
        return -1;
    }

    // 定义每张图像的曝光时间（单位可以是秒）
    std::vector<float> times = {0.001f, 0.01f, 0.1f};

    // 创建 CalibrateDebevec 对象
    Ptr<CalibrateDebevec> calibrateDebevec = createCalibrateDebevec();

    // 定义变量保存校准后的相机响应函数
    Mat response;

    // 校准相机响应函数
    calibrateDebevec->process(src_images, response, times);

    // 打印响应函数的尺寸以确认是否成功获取
    std::cout << "Response function size: " << response.size() << std::endl;

    return 0;
}

运行结果

Response function size: [1 x 256]