一种蒙特卡罗全局光照的自适应抽样方法

摘要

本发明公开了一种蒙特卡罗全局光照的自适应抽样方法，涉及图像处理领域，在像素区域内随机地抽样n个采样点，以视点出发产生n条射线穿过所述n个采样点射进场景中，获得对应于各条光线的光照值L及R、G和B分量；根据所述光照值L及所述R、G和B分量计算任一像素通道的熵H，根据所述熵H定义像素颜色对比度并进行归一化处理，获取每个像素的质量q；判断所述每个像素的质量q是否小于质量阈值，如果是，对每个像素进行采样，获取采样后的图像；如果否，按照预设准则增加所述采样点的数量，重新获取每个像素的质量q；本发明提供的方法实现简单，对复杂场景的适用性同样很强，解决了生成的图像存在大量噪声的问题。

主权项

1.一种蒙特卡罗全局光照的自适应抽样方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)在像素区域内随机地抽样n个采样点，以视点出发产生n条射线穿过所述n个采样点射进场景中，获得对应于各条光线的光照值L及R、G和B分量；(2)根据所述光照值L及所述R、G和B分量计算任一像素通道的熵H，根据所述熵H定义像素颜色对比度并进行归一化处理，获取每个像素的质量q；(3)判断所述每个像素的质量q是否小于质量阈值，如果是，执行步骤(5)；如果否，执行步骤(4)；(4)按照预设准则增加所述采样点的数量，重新执行步骤(2)；(5)对每个像素进行采样，获取采样后的图像；其中，步骤(2)中的所述根据所述光照值L及所述R、G和B分量计算任一像素通道的熵H，根据所述熵H定义像素颜色对比度并进行归一化处理，获取每个像素的质量q具体为：根据信息熵的定义，任一像素通道的熵定义为$H\left(X\right)=-\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{p}_i\log p_i$其中，表示第i条光线的c种颜色通道与穿过这个像素的所有光线的c种颜色通道分量的比值；定义所述像素颜色对比度并归一化为$C^c=1-\frac{H}{\log m}$每个像素的质量q定义为：$q=\frac{1}{m}\bar{L}\sqrt[3]{{\Pi }_{i=1}^m{C}^c}$$\bar{L}=\frac{1}{m}{\Sigma }_{i=1}^m{L}_i$其中，表示平均样本光照值，m代表颜色通道个数，表征了所述R、G和B分量之间的平均差异大小。