高动态范围(High Dynamic Range, HDR)图像是一类设计用于储存真实世界亮度值的图像。HDR图像光影效果逼真、颜色信息丰富,同时动态范围也远远超出目前主流显示设备能够显示的最大动态范围。为了能够在当前的主流显示设备上正常显示HDR图像,国内外研究者们提出了许多不同的色调映射(ToneMapping, TM)算法对HDR图像的动态范围进行压缩,这也成为了当前HDR图像领域内的一项重要的研究课题。HDR图像TM算法的目标是将HDR图像的亮度范围压缩到普通显示设备可以接受的范围,并且在尽量保持原图像细节信息的同时不能引入其他视觉上的瑕疵。本文针对这种HDR图像显示于普通显示设备的问题,设计了基于多尺度分解的TM算法。该算法首先利用局部边缘保留(Local Edge-Preserving, LEP)滤波器对HDR图像进行多尺度分解,有效平滑了图像的细节同时保留了突出的边缘；其次,根据分解后各层的特点和压缩的要求,使用一个带参数的动态范围压缩函数,通过变化参数以便压缩图像的粗尺度层并增强细尺度层,从而压缩图像的动态范围并增强细节；最后重组各层图像并恢复颜色,所得到的映射后图像具有良好的视觉效果。实验结果证明,该方法在自然度、结构保真度和整体的质量评价上都要优于原先的LEP色调映射算法和其他用于比较的算法,同时也避免了局部色调映射算法所普遍存在的光晕效应。该算法可以用于HDR图像的色调映射。