專利名稱：自動(dòng)白平衡控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及自動(dòng)白平衡控制，例如在彩色數(shù)碼相機(jī)或成像處理軟件包中以及，更具體地，在限定在顏色空間內(nèi)所謂的有限白色區(qū)域中，其中僅僅考慮有限白色區(qū)域內(nèi)的像素用于自動(dòng)白平衡控制。
背景技術(shù)：
在彩色數(shù)碼相機(jī)中，當(dāng)相機(jī)在給定照度下成像的非彩色的白色對象表示為具有相同輸出水平的紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)信號時(shí)，獲得白平衡。由于由彩色攝像機(jī)產(chǎn)生的RGB表示，即典型地隨著景象照度的改變而改變，因而需要白平衡。在一些環(huán)境下，對于某些照度條件的彩色攝像機(jī)白色平衡(white balanced)對于其它照度條件將不是白色平衡。因此，對象在兩種不同的照度下將具有兩種不同的RGB表示是可能的，即使人類觀察員感覺該對象在兩種照度下具有相同的顏色。
在手動(dòng)操作中，通過在所感興趣的照度下成像非彩色的白色對象，并通過調(diào)整紅色、綠色和藍(lán)色信號中的一個(gè)或多個(gè)的放大系數(shù)，直到它們各自的輸出水平相同，而獲得所謂白平衡。在自動(dòng)白平衡(AWB)操作中，成像感興趣的照度下的非彩色的白色對象并且自動(dòng)調(diào)整每一個(gè)紅色和藍(lán)色信號的放大水平。例如，可以使紅色和藍(lán)色信號的輸出水平與綠色信號的輸出水平相同。
傳統(tǒng)的AWB電路傾向于控制為R＝G＝B＝1，相應(yīng)于某一預(yù)設(shè)白色，并且關(guān)于這些電路，使用所謂的“有限白色區(qū)域”(LWA)是已知的，該LWA為用于確定顏色是否是“近白色”的二維顏色空間中的某一限定區(qū)域。由于人類大腦可以自我適應(yīng)各種照明條件，該照明條件為日光、燈光或日光和燈光之間的任何光，人類大腦將所有這些照明條件下的真實(shí)白色對象認(rèn)為是白色的。所以“近白色”的定義可以認(rèn)為是日光和燈光之間的所有光源。傳統(tǒng)的AWB電路包括平均白色測量中的每一個(gè)像素的RGB值。這種系統(tǒng)被稱為世界灰色假設(shè)(WGA)。這樣的系統(tǒng)假定任意景象中所有像素的R、G和B值的單獨(dú)平均將產(chǎn)生白色。
在一個(gè)已知的AWB系統(tǒng)中，參考圖1，使用由4條線組成的非常簡單的LWA100，并且在圖1中相對于黑體輻射曲線102的二維RGB空間(具有R/G和B/G軸)中示出(限定了“近白色”光源的各種色溫)。
當(dāng)比率R/G和B/G落在LWA100之內(nèi)時(shí)執(zhí)行白平衡。更具體地，確定從實(shí)際的圖像數(shù)據(jù)所獲得的比率R/G和B/G是否在LWA之內(nèi)以及，如果是，白平衡測量包括平均白色計(jì)算中的具體圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)測量一個(gè)完整幀時(shí)，基于平均白色計(jì)算而計(jì)算得出顏色信號R和B的增益級。這些增益級可以在下一個(gè)幀或在兩部分位置中用在實(shí)際的圖像數(shù)據(jù)上。因此，當(dāng)相機(jī)聚焦于“近白色”目標(biāo)時(shí)，來自相應(yīng)放大器的三個(gè)原始顏色信號R、G和B的輸出信號水平設(shè)置為彼此相同，即R∶G∶B＝1∶1∶1。
然而，此簡單的LWA100具有兩個(gè)主要缺點(diǎn)，即(i)在LWA100的兩個(gè)端部，該端部的區(qū)域是楔形并且，因?yàn)樵谙鄼C(jī)的色彩濾鏡矩陣的轉(zhuǎn)換函數(shù)上和在IR濾鏡上總有容許的誤差，在這些端部的區(qū)域太窄，因此端點(diǎn)104a、104b在一端部104a必須是比實(shí)際所需的溫度低而在另一端部104b必須是比實(shí)際所需的溫度高。
(ii)由于與LWA線相比，黑體輻射曲線102不是筆直的，所以許多的額外色彩錯(cuò)誤地被考慮用于平均R、G和B加法器。特別地，膚色經(jīng)常落在限定的LWA內(nèi)，這擾亂了AWB測量系統(tǒng)。在圖1所示的實(shí)例中，限定的膚色值106恰好在LWA區(qū)域的邊緣，但是又由于色彩濾鏡矩陣和IR濾鏡轉(zhuǎn)換函數(shù)中的容許的誤差以及不同光源，所以這種膚色將經(jīng)常落在LWA100之內(nèi)。
在歐洲專利申請No.EPA-0400606中描述了一種AWB控制系統(tǒng)，其中，利用在具有各種色溫的光源下觀察“白色”相機(jī)目標(biāo)時(shí)所獲得的測量結(jié)果產(chǎn)生黑體輻射曲線，并且在限定LWA的黑體輻射曲線的每一側(cè)上設(shè)置跟蹤范圍。
然而，必須在系統(tǒng)的制造階段獲得黑體輻射曲線的測量結(jié)果并校準(zhǔn)黑體輻射曲線，以及必須將參數(shù)和測量結(jié)果存儲(chǔ)在永久的存儲(chǔ)裝置中。
現(xiàn)在我們已經(jīng)設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的裝置，并且本發(fā)明的目的是提供一種用于在彩色數(shù)字圖像捕獲設(shè)備中執(zhí)行自動(dòng)白平衡控制的系統(tǒng)，該彩色數(shù)字圖像捕獲設(shè)備包括這樣一種用于執(zhí)行自動(dòng)白平衡控制的系統(tǒng)和相應(yīng)的方法，其中，與制造相反，在系統(tǒng)操作期間確定的黑體輻射曲線的真實(shí)形狀，該形狀用于限定圍繞黑體輻射曲線的更緊湊的LWA，產(chǎn)生更好的自動(dòng)白平衡控制效果。

發(fā)明內(nèi)容
如此，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于執(zhí)行關(guān)于彩色數(shù)字圖像的自動(dòng)白平衡控制的系統(tǒng)，該系統(tǒng)關(guān)于圖像布置并配置為a)限定預(yù)定顏色空間，其中在所述顏色空間的至少兩個(gè)城內(nèi)的黑體輻射曲線是已知的；以及b)通過應(yīng)用依賴于所述顏色空間的所述至少兩個(gè)域的近似函數(shù)模擬所述黑體輻射曲線，以及將所述模擬曲線向左和/或向右移動(dòng)以限定圍繞在所述顏色空間之內(nèi)的所述黑體輻射曲線的有限白色區(qū)域；所述系統(tǒng)還包括用于確定(18)捕獲圖像內(nèi)的像素的顏色值是否落在所述有限白色區(qū)域之內(nèi)以及，如果是，執(zhí)行(24)關(guān)于它的自動(dòng)白平衡。
本發(fā)明提供了一種用于限定上述限定的自動(dòng)白平衡系統(tǒng)的有限白色區(qū)域的電路，其特征在于，在所述預(yù)定顏色空間的至少兩個(gè)域內(nèi)的黑體輻射曲線的位置是已知的，所述電路包括裝置，該裝置用于通過應(yīng)用依賴于所述顏色空間的所述至少兩個(gè)城的近似函數(shù)模擬所述黑體輻射曲線，以及將所述近似曲線向左和/或向右移動(dòng)以，限定圍繞所述顏色空間內(nèi)的所述黑體輻射曲線的有限白色區(qū)域。
本發(fā)明還提供了一種彩色數(shù)字圖像捕獲設(shè)備，包括用于捕獲圖像幀的圖像傳感器，該圖像幀包括多個(gè)所述捕獲圖像設(shè)備的視區(qū)內(nèi)景象的像素表示，以及上述限定的自動(dòng)白平衡控制系統(tǒng)，該自動(dòng)白平衡控制系統(tǒng)用于執(zhí)行關(guān)于通過所述圖像傳感器所捕獲的圖像幀的自動(dòng)白平衡控制。
一旦顏色空間已經(jīng)被限定并已知，黑體輻射曲線的精確位置也已知。
如此，所述有限白色區(qū)域由公式(或模擬函數(shù))清楚地限定，該公式(或模擬函數(shù))在至少兩個(gè)(優(yōu)選為r/g和b/g)城內(nèi)基本準(zhǔn)確地符合黑體輻射曲線，該公式是所述兩個(gè)域的函數(shù)。然后向左和/或向右(優(yōu)選兩者)偏移函數(shù)以限定圍繞黑體輻射曲線的有限白色區(qū)域。在制造時(shí)不必進(jìn)行校準(zhǔn)，并且不需要永久的存儲(chǔ)器以存儲(chǔ)自動(dòng)白平衡的相應(yīng)的參數(shù)和測量結(jié)果。
倘若預(yù)先使用色彩矩陣，以將圖像捕獲設(shè)備的CCD或CMOS傳感器的顏色空間(或顏色范圍)轉(zhuǎn)換為已知的顏色空間(例如sRGB或EBU)，可以使用合成的有限白色區(qū)域。在此已知的顏色空間中，黑體輻射曲線的準(zhǔn)確位置是已知的，并且因此上述的公式可以用于形成圍繞它的LWA探測范圍。
用于黑體輻射曲線的r/g和b/g城的優(yōu)選近似函數(shù)是bg=C1·rg+C2rg+C0]]>其中C0、C1和C2是部分地限定了所述有限白色區(qū)域形狀的系數(shù)。
此外，因?yàn)槭褂靡阎念伾臻g，可以確定照亮景象的光源的色溫(并且可以考慮其中的變化)，這進(jìn)一步增強(qiáng)了本發(fā)明的將捕獲的景象表示保持為接近由人類觀察員所感覺的圖象的能力。傳統(tǒng)的自動(dòng)白平衡系統(tǒng)傾向于控制到R＝G＝B＝1，如上所述，其相應(yīng)于某一預(yù)定白色，例如D6500。當(dāng)人類觀察員具有景象的暖印象時(shí)，這具有使得一些景象看起來“冷”的缺點(diǎn)。然而，在本發(fā)明的系統(tǒng)中，優(yōu)選地提供了用于測量捕獲圖像的白點(diǎn)，例如3200k的裝置，以及可以有益地提供用于經(jīng)過轉(zhuǎn)換函數(shù)(沒有必須的校準(zhǔn))將所測的白點(diǎn)映射于新白點(diǎn)的裝置。例如，所測的3200k景象可以是白平衡到5000K，4000K的景象，可以是白平衡到5500K，5000k的景象，可以是白平衡到6500k，5000K到6500K，以及6500k以上的每個(gè)景象都保持不變。
提出了一種用于從有限白色區(qū)域確定來確定景象色溫的快速、精確的法則，該法則找到了從所測的平均有限白色區(qū)域顏色到黑體輻射曲線的最近點(diǎn)。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，測定圖像幀的每一個(gè)像素(或其子集)的色值，并且僅當(dāng)顏色值被確定落在有限白色區(qū)域之內(nèi)時(shí)，為自動(dòng)白平衡控制處理的目的積分(intergrated)(或積聚)這些顏色值，相反在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，積分所有像素的所有的R、G和B值。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的所提出的受限積分傾向于產(chǎn)生相對于現(xiàn)有技術(shù)的更好結(jié)果。例如，考慮捕獲圖像中有許多紅色部分但是也有白色部分的情況。在現(xiàn)有技術(shù)裝置中，在確定是否合成的平均白色落在LWA之內(nèi)之前，首先積分(即積聚)所有的R、G和B值(在一個(gè)幀內(nèi))，所述圖像的白色部分將不足以抵消大量的積聚紅色部分，因此合成的積分值將落在LWA之外，從而表明沒有自動(dòng)白平衡是可能的。然而如果每一個(gè)像素的顏色值單獨(dú)與LWA相比，并且然后為自動(dòng)白平衡控制處理的目的僅僅積分這些落在LWA內(nèi)的顏色值，這個(gè)問題被克服。
在本發(fā)明的具體的示例實(shí)施方案中，任何像素都必須滿足落在有限白色區(qū)域內(nèi)的方程式可以設(shè)置如下，以RGB表示R·(B+C1·G)≥G·(C0·B+C2·G)∧R·(B+C4·G)≤G·(C3·B+C5·G)∧B≤C6·G ∧R≤C7·G ∧ F＜Y＜E其中C3、C4和C5是除了C0、C1和C2以外，限定有限白色區(qū)域的形狀的參數(shù)，C6和C7依賴于被有限白色區(qū)域限定的所希望的溫度范圍，并且分別依賴于所需溫度范圍的最高和最低的色溫，Y是亮度，E和F是其參數(shù)。
本發(fā)明的另一個(gè)潛在優(yōu)點(diǎn)是，在其實(shí)現(xiàn)中能夠僅僅使用與通常占有更多資源(根據(jù)面積和能量消耗)的除法器相反的乘法器(以及加法器)。


本發(fā)明的這些和其它方面將從在此所述的實(shí)施方案中變得明顯，并參考在此所述的實(shí)施方案得到說明。
現(xiàn)將僅以示例的方式并參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方案，其中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所限定的預(yù)定有限白色區(qū)域的示意性圖示；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施方案的執(zhí)行自動(dòng)白平衡控制的方法中的主要步驟的示意性流程圖；圖3是通過根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施方案的方法所獲得的有限白色區(qū)域的r/g和b/g域內(nèi)的圖示；圖4是CIE色品圖的u’、v’域中的圖2的有限白色區(qū)域表示；圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施方案的系統(tǒng)的示例配置的示意性電路圖；以及圖6是示出了有限白色區(qū)域的r/g和b/g域中如何確定景象色溫的圖示。
具體實(shí)施例詳述在本發(fā)明的以下示例實(shí)施方案的自動(dòng)白平衡系統(tǒng)中，有限白色區(qū)域由公式所限定，該公式幾乎準(zhǔn)確地符合r/g和b/g域內(nèi)的黑體輻射曲線。此公式分別為r/g和b/g的函數(shù)，并且左右偏移，以限定圍繞黑體輻射的有限白色區(qū)域(LWA)。
參考圖2，為了便于以上述方式限定有限白色區(qū)域，首先在步驟10通過彩色數(shù)碼相機(jī)的CCD或CMOS傳感器捕獲圖像幀，并且在步驟12利用顏色矩陣轉(zhuǎn)換，將該傳感器的顏色空間轉(zhuǎn)換為已知的顏色空間，例如sRGB或EBU。
如本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所熟知的，顏色空間是一種方法，通過該方法能夠指定、創(chuàng)建和可視化顏色，其中通常使用三個(gè)坐標(biāo)或參數(shù)來指定顏色。這些參數(shù)描述了所使用的顏色空間之內(nèi)的顏色位置，盡管它們實(shí)際上不能顯示是什么顏色(這依賴于所使用的顏色空間)。例如，考慮利用三種顏色紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)，可以模擬許多其它的顏色并且，如果在顏色空間內(nèi)，這些顏色中的每一個(gè)都可以分配一個(gè)0和255之間的數(shù)字，那么這些顏色的256*3的組合意味著在給出了R-G-B的各自顏色值的格式‘61-153-115’中的顏色空間內(nèi)可以指定16,777,216種顏色。現(xiàn)有技術(shù)中已知許多類型的顏色空間模型，其中sRGB模型(國際標(biāo)準(zhǔn))是目前最廣為接受的，盡管已知其它很多的顏色空間模型。
如此，一旦傳感器的顏色空間已經(jīng)轉(zhuǎn)換為一個(gè)已知的顏色空間，在該顏色空間內(nèi)的黑體輻射曲線的準(zhǔn)確位置也已知。接下來，在步驟16，使用函數(shù)模擬黑體輻射曲線的形狀，而用于黑體輻射曲線的r/g和b/g域的非常好的模擬函數(shù)是bg=C1·rg+C2rg+C0]]>然后通過上下偏移這個(gè)函數(shù)(即左右偏移)，這個(gè)公式還用于限定(在步驟16)有限白色區(qū)域。因此，參考附圖中圖3，在圖3中r/g、b/g域內(nèi)示出限定遵循黑體輻射曲線202形狀的新有限白色區(qū)域(LWA)200。
在本發(fā)明的示例電路實(shí)現(xiàn)中，如附圖中圖5所示，此部分處理可能需要12個(gè)乘法器、4個(gè)加法器和4個(gè)比較器。然而，如果四條直線用于近似遵循黑體輻射曲線，這可以減少到10個(gè)乘法器、4個(gè)加法器和6個(gè)比較器，或如果使用模擬精度更小則需要的乘法器、加法器和比較器更少，盡管對于本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來說顯而易見的是，LWA越緊密地遵循黑體輻射曲線，則自動(dòng)白平衡處理將越精確。另一方面，如果僅僅關(guān)于每一個(gè)其它的像素，即幀執(zhí)行AWB處理，那么通過流水線操作乘法器的數(shù)目可以從12減少到6(在上述實(shí)施例中)，而不損失精度。更通常地是，在這點(diǎn)上，全部幀尺寸的子集(例如由矩形窗區(qū)域所限定的)可以用于限定必須測量的像素。
顏色范圍是被三維的顏色空間所封閉的區(qū)域。通常將顏色表示系統(tǒng)的范圍圖示地表示為顏色范圍。通常所述顏色范圍僅以二維表示，例如，在附4中的CIE u’v’色品圖上，LWA200示出在這種色品圖的u’、v’域中。
然后確定所捕獲幀中的每一個(gè)像素的顏色值并與所述LWA比較(在步驟18)，并且只有當(dāng)在步驟20，像素的顏色值被確定落在LWA之內(nèi)時(shí)，該像素應(yīng)用到步驟24所指示的自動(dòng)白平衡(AWB)處理中，并且為此目的積分(積聚)相應(yīng)的R、G和B值。否則，對于AWB處理，忽略該像素。
應(yīng)該理解的是，一旦已經(jīng)確定哪些像素具有落在限定的LWA之內(nèi)的顏色值，可以使用任何實(shí)際上執(zhí)行自動(dòng)白平衡的合適(已知)方法，并且在這點(diǎn)上不意欲限制本發(fā)明。
在本發(fā)明的示例實(shí)施方案中，以下給出了以RGB表示的確定像素的RGB值落在限定的LWA之內(nèi)必須滿足所需條件R·(B+C1·G)≥G·(C0·B+C2·G)∧R·(B+C4·G)≥G·(C3·B+C5·G)∧B≤C6·G ∧R≤C7·G ∧F＜Y＜E在示例電路實(shí)現(xiàn)中，兩個(gè)額外的比較器可以用于排除低或高的光區(qū)，其(歷史地)定義為亮度信號Y的參數(shù)E和F。
在方程式1和2中使用的參數(shù)C0、C1、C2、C3、C4和C5限定了LWA的形狀并且原則上是固定的。原則上對于本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來說顯然的是，限定LWA的彎曲形狀是相對簡單的，實(shí)際上只有兩條線限定區(qū)域的兩個(gè)端點(diǎn)，區(qū)域的剩余部分通常保持相同。
因此在本發(fā)明的示例實(shí)施方案中，固定參數(shù)可以計(jì)算為C0＝0.3119C1＝-0.2594C2＝0.8008C3＝0.3119C4＝0.2471C5＝1.2344其它兩個(gè)參數(shù)C6和C7依賴于被LWA所覆蓋的所希望的色溫范圍，并且分別依賴于該范圍的最高或最低色溫。優(yōu)選地，兩種色溫都是可編程的。C6和C7可以從包括對r/g和b/g坐標(biāo)從2000K到75000K的景象溫度的表格確定。此表格可以從Planck的著名的黑體輻射公式計(jì)算得出，隨后對增加的CIE x、y、z標(biāo)準(zhǔn)人類觀察員曲線積分，給出X、Y、Z值，隨后轉(zhuǎn)換到具有(著名的)XYZ→sRGB3×3矩陣的sRGB顏色空間。這些概念為本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所熟知，在此將不再詳細(xì)討論。在示例實(shí)施方案中，最低溫度應(yīng)該在所述步驟，即100K中可以編程為從2000K到3500K。在相同的示例實(shí)施方案中，最高溫度應(yīng)該在1000K的步驟中可編程為從7000K到22000K。
因?yàn)槭褂靡阎念伾臻g，可以確定照亮景象的光源的色溫(并且可以考慮其中的變化)，這進(jìn)一步增強(qiáng)了該系統(tǒng)將捕獲的景象表示保持為接近由人類觀察員所感覺的圖象的能力。參考圖6，可以從CWA法則測量捕獲圖像的平均白點(diǎn)X，并且景象色溫可以通過在黑體輻射曲線202上首先發(fā)現(xiàn)的最近點(diǎn)Y來確定。一旦已經(jīng)定位最近點(diǎn)，使用與上述表格相反的表格可以確定所述色溫。
在本發(fā)明的示例實(shí)現(xiàn)中所使用的寫寄存器(其中存有相應(yīng)數(shù)據(jù)的概述)可以包括，例如C0、C35比特寄存器，用于有限白色區(qū)域系數(shù)C1、C4、C66比特寄存器，用于有限白色區(qū)域系數(shù)C2、C5、C77比特寄存器，用于有限白色區(qū)域系數(shù)E 8比特寄存器，用于LWA測量的最大亮度值F 8比特寄存器，用于LWA測量的最小亮度值理論上，所提出的自動(dòng)白平衡系統(tǒng)可用在類似領(lǐng)域中，盡管在上述實(shí)施例中，因?yàn)橛?jì)算特性和在數(shù)字領(lǐng)域更易于實(shí)現(xiàn)并維護(hù)，自動(dòng)白平衡系統(tǒng)僅僅用在數(shù)字領(lǐng)域。所提出的自動(dòng)白平衡系統(tǒng)可應(yīng)用于數(shù)字圖像捕獲設(shè)備和圖像處理軟件包中，例如照片編輯包等。
應(yīng)該注意到上述實(shí)施方案僅是說明而不是限制本發(fā)明，并且不脫離如被附加權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍，本技術(shù)領(lǐng)域中的那些普通技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)很多的替換實(shí)施方案。在權(quán)利要求中，任何放置在圓括號內(nèi)的參考符號不應(yīng)解釋為限定權(quán)利要求。詞語“包括(comprising)”和“包括(comprises)”等等，不排除存在除了作為一個(gè)整體列舉在任一權(quán)利要求或說明書中的元件或步驟。一個(gè)元件的單數(shù)涵義不排除這種元件的復(fù)數(shù)涵義，反之亦然。本發(fā)明可以通過包括幾個(gè)不同元件的硬件裝置以及通過適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)枚舉幾個(gè)裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，這些裝置中的幾個(gè)可以通過硬件的一個(gè)或相同項(xiàng)目具體化。起碼的事實(shí)是，在彼此不同的從屬權(quán)利要求中陳述的某些測量并不預(yù)示這些測量的組合不能產(chǎn)生良好效果。
權(quán)利要求
1.一種用于執(zhí)行關(guān)于彩色數(shù)字圖像的自動(dòng)白平衡控制的系統(tǒng)，該系統(tǒng)關(guān)于圖像布置并配置為-限定(12)預(yù)定顏色空間，其中在所述顏色空間的至少兩個(gè)域內(nèi)的黑體輻射曲線(202)是已知的；以及-通過應(yīng)用依賴于所述顏色空間的所述至少兩個(gè)域的近似函數(shù)模擬(16)所述黑體輻射曲線，以及將所述模擬曲線向左和/或向右移動(dòng)，以限定圍繞在所述顏色空間之內(nèi)的所述黑體輻射曲線(202)的有限白色區(qū)域(200)；所述系統(tǒng)還包括用于確定(18)捕獲圖像內(nèi)的像素的顏色值是否落在所述有限白色區(qū)域之內(nèi)以及，如果是，執(zhí)行(24)關(guān)于它的自動(dòng)白平衡.
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少兩個(gè)域包括r/g和b/g域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬曲線向所述黑體輻射曲線(202)的左和右偏移，以限定所述有限白色區(qū)域(200).
4.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述近似函數(shù)是用于黑體輻射曲線(202)的r/g和b/g域的近似函數(shù)，形式為bg=C1·rg+C2rg+C0]]>其中C0、C1、和C2是部分地限定了有限白色區(qū)域(200)形狀的系數(shù).
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，包括用于測量捕獲圖像的白點(diǎn)的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，包括用于經(jīng)過轉(zhuǎn)換函數(shù)將所測的白點(diǎn)映射于新的白點(diǎn)的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，像素必須滿足落在有限白色區(qū)域(200)之內(nèi)的方程式以R、G、B表示為R·(B+C1·G)≥G·(C0·B+C2·G)∧R·(B+C4·G)≥G·(C3·B+C5·G)∧B≤C6·G∧R≤C7·G∧F＜Y＜E此處C3、C4和C5是除了C0、C1和C2以外，限定了有限白色區(qū)域的形狀的參數(shù)，C6和C7依賴于被該有限白色區(qū)域所限定的所需的溫度范圍，并且分別依賴于所需的溫度范圍的最高和最低的色溫，Y是亮度，E和F是其參數(shù).
8.一種用于限定用于根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)白平衡系統(tǒng)的有限白色區(qū)域(200)的電路，其特征在于，在所述預(yù)定顏色空間的至少兩個(gè)域內(nèi)的黑體輻射曲線的位置是已知的，所述電路包括裝置，該裝置用于通過應(yīng)用依賴于所述顏色空間的所述至少兩個(gè)域的近似函數(shù)模擬所述黑體輻射曲線(202)，以及將所述近似曲線向左和/或向右移動(dòng)，以限定圍繞所述顏色空間內(nèi)的所述黑體輻射曲線(202)的有限白色區(qū)域(200).
9.一種彩色數(shù)字圖像捕獲設(shè)備，包括用于捕獲圖像幀的圖像傳感器，該圖像幀包括多個(gè)所述捕獲圖像設(shè)備的視區(qū)內(nèi)景象的像素表示，以及根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)白平衡控制系統(tǒng)，該自動(dòng)白平衡控制系統(tǒng)用于執(zhí)行關(guān)于通過所述圖像傳感器所捕獲的圖像幀的自動(dòng)白平衡控制。
全文摘要
一種用于執(zhí)行自動(dòng)白平衡(AWB)控制的系統(tǒng)，其中所述有限白色區(qū)域(200)由公式清楚地限定，該公式在至少兩個(gè)域內(nèi)準(zhǔn)確地符合黑體輻射曲線(202)，該公式是所述兩個(gè)域的函數(shù)。該函數(shù)然后向左和/或向右偏移以限定圍繞黑體輻射曲線(202)的有限白色區(qū)域(200)。制造時(shí)不必進(jìn)行校準(zhǔn)，并且不需要永久的存儲(chǔ)器以存儲(chǔ)自動(dòng)白平衡的相應(yīng)的參數(shù)和測量結(jié)果。倘若預(yù)先使用色彩矩陣，以將圖像傳感器的顏色空間轉(zhuǎn)換為已知的顏色空間，可以使用合成的有限白色區(qū)域(200)。在此已知的顏色空間中，黑體輻射的準(zhǔn)確位置是已知的，并且因此上述的公式可以用于形成圍繞它的LWA探測范圍。
文檔編號H04N5/235GK101088297SQ200580044593
公開日2007年12月12日 申請日期2005年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月22日
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