[发明专利]白平衡控制方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像处理技术领域，尤其涉及一种白平衡控制方法及其装置。

背景技术

白平衡的目的是，以某一色温光源照射时的图像为目标值，调整图像的色度增益，消除或减弱场景光源在不同色温变化时对于图像质量的影响，使图像质量尽可能与目标色温光源照射下一致。

不难看出，白平衡控制的实质是跟踪光源色温的变化，并根据这个变化值来动态调整图像的色度增益。而在实际应用中，除了场景光源可能在不同色温变化，场景自身也可能在发生变化。因此，白平衡控制的难点是如何剔除单纯的场景变化而只跟踪光源的色温变化。

现有的实用白平衡控制方法可以归纳为以下几类：1.基于某种假设的方法，如假设整幅图像的颜色均值是灰色的灰度世界法(Gray-world)，假设整幅图像各通道值最大区域是白色的极大值法Max-RGB。2.基于参考点统计信息的色温估计白平衡调整方法。第一类方法完全不考虑色温的变化，只是简单的统计整幅图像的色度值，并向满足其假设的目标值方向调整图像的色度增益。由于实际场景经常不满足这类假设，因此限制了这类方法的使用范围。第二类方法通过图像中观测区域参考点统计信息的均值变化来推断场景中光源色温的变化进而进行白平衡调整。相对第一类方法，后者的可靠性更高。但是在实际应用中，场景的变化而非光源色温的变化也可能导致图像中观测区域参考点统计信息的均值变化。

例如：当前场景光源色温为6500K，并且场景的观测区域中白色或灰色占较大比例，当场景的观测区域开始有黄色物体或者蓝色物体出现时，即使场景光源色温没有变化，但是观测区域参考点统计信息的红色或者蓝色分量的均值开始变大。如果仅依赖于这些统计信息的均值变化来推断场景中光源色温的变化，会推断出光源色温降低或者升高的结论，按照这个结论调整图像的色度增益会导致最终白平衡调整失败，图像偏蓝或者偏红。

专利《启动白平衡调节的控制方法和控制装置》一文中提到了使用背景检测单元提取图像的背景区域，定义背景区域为观测区域，通过比较连续两帧观测区域色度均值的差异来判断图像光源色温是否发生变化。这种方法某种程度上削弱了运动物体对白平衡的影响，但是加入了背景检测和提取单元，增加了白平衡控制的运算复杂度。而且从本质上来说，依然属于通过观测区域参考点统计信息的均值变化来推断场景中光源色温的变化的方法。

例如，对于光线反射能力较差的物体，比如颜色较深的块，其对于光源色温的变化并不敏感，假设背景区域存在相对较多的这些块，那么光源色温即使发生比较大的变化，对应到参考点统计信息的均值变化依然很小甚至不发生变化（比如整个背景全部由颜色较深的块组成时），可能无法触发启动白平衡调整的阈值，进而导致色温变化的漏判。

由上述可知，现有白平衡技术通常假设观测区域参考点统计信息的均值发生变化对应着场景中光源色温的变化，而这种假设在场景本身发生变化时并不成立，进而可能导致误判光源色温变化，白平衡调整失败。即使某些白平衡控制方法通过背景提取等方法限制观测区域，却依然延续了统计信息的均值变化对应着光源色温变化的这一假设，忽略了观测区域均值变化无法如实反映场景光源色温变化的情况。而且新增的背景提取相关模块也额外增加了白平衡控制的运算复杂度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种简易可行的白平衡控制方法及其装置，解决目前白平衡控制方法中普遍采用的以观测区域统计信息均值来估计场景中光源色温的变化从而可能导致白平衡失效的问题，在提高白平衡调节的可靠性的同时没有额外增加运算复杂度。

为实现上述技术效果，本发明公开了一种白平衡控制方法，所述方法包括以下步骤：

A0、定义参考点及对应的色彩空间上的坐标范围；

A1、按照某种规则划分图像的观测区域；

A2、分别计算得到连续两帧图像的观测区域参考点色度分量统计信息；

A3、分析两帧图像的观测区域参考点色度分量统计信息的变化趋势，当观测区域的统计信息变化趋势一致时，触发白平衡调整模块。

所述方法进一步的改进在于，所述步骤A0包括：选择白平衡参考点，并定义所述白平衡参考点在色彩空间上的坐标范围。

所述方法进一步的改进在于，所述步骤A1包括：对输入图像进行色度空间转换至RGB域或YCBCR域，按照所述某种规则将转换后的图像在空间上划分成若干个小的观测区域。