[发明专利]用于电子照相机的自动白平衡系统

说明书

一种用于电子彩色影像的亮度敏感型自动白平衡的系统，包括处理器和内存具有(a)亮度特定的色彩加权映射的每一者指定光源特定的自动白平衡参数；(b)亮度范围的定义分别对应到亮度特定的色彩加权映射的适用性的范围；和(c)根据场景的亮度和基于亮度特定色彩加权映射用于白平衡电子彩色影像的指令。一种用于电子彩色影像的自适应自动白平衡系统包括处理器和内存具有(a)色彩加权映射指定色彩比率的机率分布以限定自动白平衡参数，该机率分布包括多个光源专用的机率分布分别与多个不同光源的光谱类型相关联；和(b)用于处理一个或多个电子彩色影像的指令，以细化该多个光源特定的机率分布中的至少一个。

背景技术

白平衡是为从电子照相机撷取的影像除去不真实色偏的程序，使得该影像提供一场景的真实色彩再现。例如，在场景中对人眼呈现为白色的对象是藉由平衡一影像传感器的初始输出来呈现白色。人的眼睛是非常善于判断在不同光源下何者是为白色，但是影像传感器常有很大的难度这样做，而且经常会产生难看的蓝色、橙色或绿色色偏。不同的照明体，即光源，具有其独特的光谱特性。一个特定的照明体的光谱特性是可藉由其色温来表示。一光源的色温是为一理想黑体辐射器的温度，其对于该光源辐射同等色相的光。色温是指白光的相对暖度或冷度。作为色温的升高，光的能量增加。因此，由照明体发射的光的波长变得更短，意即，向可见光谱的蓝色部分偏移，且色调变得更冷。

由一给定光源照亮之场景的一个影像传感器撷取的影像受光源的色温影响最初将产生具有色彩的影像。因此，许多电子照相机根据光源使用自动白平衡(AWB)以校正影像传感器的色彩输出。为了应用自动白平衡，对于每个光源，电子照相机必须具有自动白平衡参数，通常表示为色彩通道的增益值。电子照相机的自动白平衡单元首先确定哪个光源被用来照亮场景。接着，该自动白平衡单元运用该光源之自动白平衡参数到场景的影像以提供一影像具有该场景更真实的色彩再现。

典型地，要为一电子照相机产生一组自动白平衡参数，该电子照相机需撷取一灰色物体的影像，例如一个特制的灰卡，在各种色温照明条件下代表在实际使用中遇到光源的范围。例如，影像是在四种不同的参考光源下撷取：一D65光源相当于正午日光和具有一色温6504K(绝对温度单位)，一具有4230K(绝对温度单位)色温的冷白色荧光(CWF)灯，一具有4000K(绝对温度单位)色温的TL84荧光灯，和一具有2856K(绝对温度单位)色温的A光源(白炽灯钨丝)。理想的情况下，具有自动白平衡功能的电子照相机之制造商应为每个生产的电子照相机执行此校准程序。然而，这样的做法是通常过于昂贵。在影像传感器行业通常的做法是，校准一个或少量的电子照相机，称为黄金模块，在各种照明条件下，然后应用所得的自动白平衡参数设置到所有其它影像传感器。然而，传感器和传感器之间固有的差异由于在光谱特性下的变异而存在，例如，量子效率、滤光片数组和影像传感器的红外截止滤光器的光谱特性。其结果是，使用该黄金模块自动白平衡参数对所有其它的影像传感器设置经常导致错误。

发明内容

在一实施例中，一种亮度敏感的自动白平衡方法包括(a)确定在电子彩色影像中撷取的场景的亮度；(b)基于场景的亮度选择色彩加权映射；(c)从该色彩加权映射中抽取自动白平衡参数；和(d)根据该自动白平衡参数，校正该电子彩色影像的色彩，以产生白平衡影像。

在一实施例中，一种用于电子彩色照相机用来产生亮度特定的自动白平衡参数的方法包括，对于每一个固有灰色场景的多个亮度，(a)确定由特定光谱类型的光源照亮之固有灰度场景藉由电子彩色照相机撷取的电子彩色影像的色彩分布；和(b)产生亮度特定的色彩加权机率分布代表该色彩分布。

在一实施例中，一种用于由电子照相机撷取的电子彩色影像的亮度敏感型自动白平衡的系统包括处理器和内存。该内存包括：(a)多个亮度特定的色彩加权映射每个指定光源特定的自动白平衡参数；(b)多个的亮度范围的定义分别表示多个亮度特定色彩加权映射的适用性范围；和(c)的机器可读白平衡指令，编码在内存的非暂存性的部分，即，经由处理器执行，白平衡该电子彩色影像。该白平衡指令包括亮度指令，经由处理器执行，确定由电子彩色影像表示的场景的亮度，和基于该多个亮度范围定义选择该多个亮度特定色彩加权映射中的一个。