随着科学技术的发展,人们对更高质量的图像和影视作品需求愈发强烈,高动态范围（HDR）作品迅速的走进人们的日常生活中,HDR影视采用更先进的标准带给人们更加真实的感官体验。但是HDR的图像和影视为了更加真实的展现自然场景,往往远超于目前的常用显示设备动态范围,直接可以显示HDR影像的显示设备无法在短时间得到普及,因此将HDR图像通过算法映射到普通显示设备上是较好的方式。本文在对已有的色调映射算法基础上,针对HDR图像提出了一种细节保持的色调映射算法,该方法能够在映射的同时保留图像的更多细节。并基于提出的色调映射算法,探讨了该算法在HDR视频上的应用问题。下面详细介绍所做工作:1.分析研究了已有的色调映射算法,在全局色调映射算法ATT的基础上提出改进思路。ATT算法是Khan等在近年提出的一种基于直方图和人类视觉模型的全局色调映射算法,对该算法在某些场景细节保持不够的问题上进行改进。为了在动态映射的同时更好地保持图像的细节信息,引入了边缘保持滤波即快速双边滤波。采用滤波对图像分层,使用该滤波将待处理的HDR灰度图像分为基本层和细节层。基本层包含原HDR图像的主要动态信息,对基本层使用基于人类视觉模型的方式进行动态压缩。原图与基本层相减为细节层图像,将动态压缩后的基本层与细节层相融合,再恢复其颜色等处理就得到了可以在常用显示设备显示的图像,以便于人们观察和研究。通过主客观评价表明,提出的算法能够很好的映射图像的动态信息,同时更好地将HDR图像中亮暗部分的细节信息保留下来。没有明显的过渡压缩问题,并一定程度上避免了光晕和梯度反转等人为操作造成的图像视觉瑕疵,有较好的图像质量。2.HDR视频领域引入本文算法后,存在算法的时间效率和时域闪烁等问题。针对算法时间效率问题,提出了一种基于直方图的场景检测优化算法。通常一个视频场景由很多相似的图像序列组成,可以考虑对视频中同一场景使用一次色调映射,降低运算时间。另外,对于同一场景的不同帧映射亮度不同带来的闪烁问题,提出了一种帧间融合的方法,同时结合场景检测避免不同场景的帧间融合引起的画面失真。3.研究了图像全局和局部色调映射算法及图像的客观评价方式,同时研究了边缘保持滤波、颜色空间、视频图像处理和人类视觉模型等技术。经过测试表明本文提出的算法能够很好的映射HDR图像的动态范围,更好地将图像的细节信息保留下来。同时提出的视频场景切换检测算法和帧间融合算法也有较好的效果,能够有效地解决时间效率和时域闪烁的问题。