[发明专利]自动白平衡方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于先验知识的快速迭代自动白平衡方法。本发明还涉及一种用于实现所述自动白平衡方法的装置。

背景技术

人的视觉系统能够通过确保白色物体呈现白色来变换发光源。在不同的光源环境下，红、绿、蓝三种基色成分的强度有较大的变化，日光中蓝色成分比冷白色荧光中的蓝光成分要多。人的视觉系统能平衡红、绿、蓝光的成分，以确保白色物体不论在日光中还是在荧光中都呈现白色。这种技术称为白平衡。图像获取系统中的自动白平衡装置使用自动白平衡算法来模拟人的视觉系统，从而在不同类型照明源中再现图像中白色的物体的真实白色。

RGB色彩成分的强度在不同光照条件下有较大的变化，在日光(Sunlight)中的蓝光成分远比冷白色荧光(CWF，cool whitefluorescent)中的蓝光成分要多。色温较高的如日光，其具有较多的蓝光成分，而色温较低的如白炽光(incandescence light)，则其红光成分较多。

现有的技术中，一种自动白平衡的方法是假定整个图像需要白平衡。这种假定导致在计算RGB平均值时过多地包含了图像中所有像素的RGB值。由该RGB平均值进行线性颜色空间转换得到的YCbCr用于调整在获取图像中的色彩增益。也即，应用于每一彩色信道的色彩增益值是基于RGB平均值之上。当所有像素的RGB值都包含用来计算RGB平均值时，那么也包括了高饱和度色彩所带来的不必要的影响。当高饱和度色彩的物体进入或离开某一场景时，它的影响会使RGB平均值偏斜。高饱和度色彩在RGB平均值计算中的作用会最终导致校正后的物体色彩失真。例如，当蓝色物体进入到蓝色背景的景象时，图像会有一个占支配地位的蓝色值，该蓝色会严重地影响该图像的RGB平均值，以致增益调整上的偏差可导致物体色彩失真。

现有的技术所公开的另一种自动白平衡方法是采用单一的白色像素判断准则来判断白色像素，可防止图像中高饱和度色彩像素的影响。这种方法用白色像素判断准则来识别图像中的白色像素。如果某一像素满足白色像素判断准则，那么它就被确定为白色像素，而且它的RGB值所对应的Y，Cb，Cr值会用来计算色彩增益调整的色差Cb，Cr平均值。

采用单一的白色像素判断准则的缺点是不可用来确定图像的发光源，因为所有类型照明源的单一的白色像素判断准则不具备足够的信息，来支持进一步的分析，以获得等同的发光源。此外，上述的方法也对发光源的变化不具有快速的响应能力，因为色彩增益值的调整过程会很长。

因此，有必要提供一种可消除高饱和度色彩影响的、并对发光源变换具有快速响应能力的自动白平衡方法和装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自动白平衡方法，能够消除因图像包含大块高饱和度的物体时所产生的物体色彩失真，实现当达到白平衡时，白色物体即使在不同的发光源场景下都能表现为白色；另一方面还能快速调整各种光源条件下的红、绿、蓝三基色成分的白平衡增益值。为此本发明还提供一种用于实现所述方法的自动白平衡装置。

为解决上述技术问题，本发明提供一种自动白平衡方法，包括：

将捕获到的图像分割成像素块的步骤；

确定图像的发光源的步骤；

迭代计算白平衡增益值的步骤，用于迭代计算图像的白平衡增益值，以获得一合适白平衡增益值；

使用所述合适白平衡增益值对整个图像中的像素点进行白平衡校正的步骤。

本发明还提供一种自动白平衡装置，包括：

图像分割模块，用于将捕获到的图像分割成像素块；

图像校正模块，用于对整个图像中的像素点进行白平衡校正；

图像发光源确定模块；

白平衡增益迭代计算模块，用于迭代计算图像的白平衡增益值，以求得一合适的白平衡增益值。

本发明由于采用了上述技术方案，具有这样的有益效果，即

(1)可很好的进行色温估计，并在图像充满大范围的彩色时，也能得到很好的RGB三基色的白平衡增益值；

(2)可以快速的调整各种光源条件下的红、绿、蓝三基色成分的白平衡增益；

(3)在同一光源条件下，能保持红、绿、蓝三基色成分白平衡增益的稳定；

(4)由于预设光源和阈值均为可调参数，因此提高了系统灵活性。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明所述自动白平衡方法的流程示意图；

图2示出了将一示例性输入图像进行分割后的示意图；