本書はHDR画像の取得法、トーンマッピング、符号化、画質評価などに関する最近の研究成果をまとめたものである。
第1章は画像処理の基礎であり、HDR画像の取得法やトーンマッピングに必要な画像処理の基礎事項を抜粋して記載している。第2章ではHDR画像処理に関連の深い色空間と視覚特性に関して解説している。第3章ではHDR画像の基礎事項と近年の応用
例を述べている。第4章では多重露光画像の統合による HDR画像の取得方法について解説し、第5章ではHDR画像処理で最も重要な技術の1つであるトーンマッピングについて、いくつかの処理例を交えながら解説している。第6章はHDR画像符号化及
び画質評価法について解説している。
本書はMATLABのプログラムを掲載し、具体的な実装例を通して理解を深める工夫をしている。そのそれぞれの章でMATLAB のプログラム例とその解説を参考にしながら読み進めることをお薦めする。
最後に本書を書く機会を与えてくださった田上透氏、本書の作成に協力いただいた北九州市立大学博士課程神納貴生氏に感謝の意を表する
第1章 画像処理の基礎
1.1 MATLABによる画像の入出力
1.2 画素値を操作する
1.3 ディジタルフィルタを用いた画像処理
1.3.1 平滑化フィルタ
1.3.2 MATLABによる平滑化フィルタの実装
1.3.3 微分フィルタ
1.4 エッヂ保存型フィルタ
1.4.1 非等方性拡散とMATLABによる実装
1.4.2 バイラテラルフィルタ
1.4.3 MATLABによるバイラテラルフィルタの実装
1.5 コントラスト強調
1.5.1 ヒストグラム
1.5.2 ヒストグラム伸張
1.5.3 ヒストグラム等化
1.5.4 MATLABによるコントラスト強調
第2章 色空間と視覚特性
2.1 測光量
2.1.1 放射測定
2.1.2 測光
2.2 色空間
2.2.1 RGB表色系とXYZ表色系
2.2.2 相互変換式
2.2.3 色空間変換行列を求めるMATLABプログラム
2.2.4 sRGB色空間
2.2.5 均等色空間
2.2.6 MATLABによる色空間の相互変換
2.3 視覚特性
2.3.1 錐体と桿体
2.3.2 視覚感度のモデル化
2.3.3 輝度順応モデル
2.3.4 その他のモデル
第3章 HDR画像の基礎
3.1 現実シーンのダイナミックレンジ
3.2 アプリケーション
3.2.1 イメージベースドライティング
3.2.2 超高コントラスト画像現像
3.2.3 車載カメラ
3.2.4 監視、モニタリング
3.2.5 その他
3.3 センサとダイナミックレンジ
3.3.1 センサの感度
3.3.2 ノイズとダイナミックレンジ
3.4 色空間と画像フォーマット
3.4.1 OpenEXRフォーマット
3.4.2 RadianceのRGBEフォーマット
3.4.3 LogLuvフォーマット
第4章 HDR画像の取得技術
4.1 多重露光画像の統合
4.1.1 カメラレスポンスカーブ
4.1.2 Mitsunaga 等の手法
4.1.3 多重露光画像の統合
4.1.4 RAW画像を使用する場合
4.1.5 絶対輝度値の推定
4.1.6 多重露光画像統合のMATLABプログラム
4.2 ぼけとゴーストの抑制
4.2.1 画像のアラインメント
4.2.2 ゴーストの除去
4.3 2眼カメラを用いたHDR画像の生成
第5章 トーンマッピング
5.1 トーンマッピングの基礎
5.1.1 処理手順
5.1.2 グローバルオペレータとローカルオペレータ
5.2 グローバルオペレータ
5.2.1 べき乗則と対数則
5.2.2 輝度順応モデル
5.2.3 Reinhardのグローバルオペレータ
5.2.4 Dragoのオペレータ
5.3 ローカルオペレータ
5.3.1 Reinhardのローカルオペレータ
5.3.2 照明光と反射率の分離とトーンマッピング
5.3.3 Gradient領域におけるダイナミックレンジ圧縮
5.3.4 HDR動画像のトーンマッピング
第6章 HDR画像の符号化と画質評価
6.1 HDR画像圧縮
6.2 前処理でレンジ圧縮する手法
6.3 2層符号化
6.4 SNRによる画質評価
6.5 Visible Difference Predictor（VDP）
6.6 CIEΔE
6.6.1 CIEΔE94
6.6.2 CIEΔE2000
