專利名稱：色溫補償成像設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種成像設(shè)備和成像方法。更具體地講，本發(fā)明涉及一種測量和補償色溫的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨同成像設(shè)備(例如，數(shù)碼相機) 一起，拍攝者通常使用照明裝置(例如，閃光燈)。在拍攝照片的同時，可手動調(diào)整照明裝置的白平衡設(shè)置，以使得成像設(shè)備捕獲的圖像的白色與對象的白色相同。通過轉(zhuǎn)換，因為來自黑體(例如，燈絲)的熱輻射所產(chǎn)生的色譜隨溫度變化，所以以溫度為單位測量照明裝置所產(chǎn)生的色譜。較高的色溫對應(yīng)于包括較寬范圍的紅色、綠色和藍色的較寬的色譜。根據(jù)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，閃光燈的色溫通常被固定為6500K。因此，當(dāng)在閃光拍攝期間調(diào)整白平衡時，成像設(shè)備基于照明裝置的色溫(通常為6500K)來控制紅(R)、綠(G)和藍(B)各個顏色信號的增益。 然而，當(dāng)從除了照明裝置之外的光源提供光時，傳統(tǒng)的用于成像和照明的技術(shù)出現(xiàn)問題。例如，當(dāng)通過白熾燈(例如，鎢絲電燈泡)和閃光燈來照亮站在室內(nèi)墻壁前面的對象時，因為光源的色溫與向室內(nèi)墻壁上散發(fā)光的照明裝置的色溫不同，所以形成混合光(MIX光)。通常，對象的圖像將比肉眼所看到的冷，背景將比肉眼所看到的暖。傳統(tǒng)技術(shù)難以獲得好的白平衡。 有用于實現(xiàn)白平衡的其他技術(shù)。第一種技術(shù)依賴于安裝在照明裝置的光源前面的濾光器。該技術(shù)需要拍攝者通過攜帶必要的濾波器來預(yù)見顏色問題。第二種技術(shù)依賴于包括用于三基色(紅、綠和藍)中的每一種顏色的發(fā)光裝置的選通裝置，其中，調(diào)整從每種顏色的發(fā)光裝置發(fā)射的光的比率，以使選通光接近期望的色溫。根據(jù)第一種技術(shù)和第二種技術(shù)，測量對象的色溫，然后提供色溫等于所測量的對象的色溫的照明裝置來拍攝對象。從而阻止混合光(MIX光)的形成。在第三種技術(shù)中，為了防止形成混合光(MIX光)，用戶可手動將成像設(shè)備調(diào)整為周圍環(huán)境的白平衡。通常，在第三種技術(shù)中，無法使用閃光燈或其他照明裝置。 防止混合光(MIX光)形成的基本問題在于對象的色溫難以測量。多種原因可引發(fā)困難。例如，可能無法將對象的顏色與光源的顏色分開，對象的顏色可能與室內(nèi)光源的顏色類似，或者可能難以單獨測量光源顏色。 通常，對于數(shù)碼相機的白平衡控制，無法自動測量對象的色溫。即，數(shù)碼相機用戶
通常通過使用手動白平衡模式(麗B)來手動確定室內(nèi)光源并設(shè)置光源的顏色。 手動白平衡調(diào)整與上面描述的第一種技術(shù)和第二種技術(shù)不兼容。即使當(dāng)如下使用
第一種技術(shù)和第二種技術(shù)時，當(dāng)執(zhí)行閃光等拍攝時，在麗B下基于不考慮用戶選擇的光源
顏色而測量的對象的色溫來確定閃光燈的色溫。結(jié)果，即使當(dāng)用戶選擇光源的顏色時，由于測量的對象的色溫不等于室內(nèi)光源的色溫，也可形成混合光(MIX光)。 手動白平衡調(diào)整也與上面描述的第三種技術(shù)不兼容。在用戶設(shè)置白平衡的手動模式下，可通過阻止照明裝置發(fā)光來防止形成混合光(MIX光)。然而，如果在沒有照明的情況下執(zhí)行拍攝，則需要打開快門較長的時間段，或者需要高增益。結(jié)果，圖像質(zhì)量下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種色溫補償成像設(shè)備和方法，使用所述設(shè)備和方法獲取好的圖像
質(zhì)量并阻止形成混合光。 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種色溫補償成像設(shè)備，所述色溫補償成像設(shè)備包
括增益獲取單元、照明單元和照明控制單元。增益獲取單元測量對象的圖像的顏色信號的增益。照明單元包括具有可調(diào)照明色溫的光源。照明控制單元基于增益獲取單元提供的增益測量來計算照明色溫，并調(diào)整照明單元來實現(xiàn)計算的照明色溫。 本發(fā)明的設(shè)備還可包括光接收單元，接收從對象反射或輻射的光，并將光分成三基色的顏色信號；存儲器，存儲與多種模式相應(yīng)的顏色信號的增益。 增益獲取單元計算三基色的顏色信號的強度比。在實施例中，增益獲取單元包括第一模式，基于相對強度比獲取增益；第二模式，根據(jù)所述多種模式中的任何一種模式來獲取增益。照明控制單元基于在第一模式和第二模式中的任何一種模式下獲取的增益來計算照明色溫。 本發(fā)明的設(shè)備可包括光接收單元，所述光接收單元接收從對象反射或輻射的光，并將光分成三基色的顏色信號。在該實施例中，增益獲取單元計算三基色的顏色信號的相對強度比，并基于相對強度比來獲取增益。 在一些實施例中，本發(fā)明可包括存儲器，所述存儲器存儲與多種模式中的每一種模式相應(yīng)的至少兩個顏色信號的增益，其中，增益獲取單元根據(jù)所述多種模式中的任何一種模式來獲取增益。 在其他實施例中，本發(fā)明可包括白平衡控制單元，所述白平衡控制單元基于獲取的增益控制對象的圖像的顏色信號，并控制對象的圖像的白平衡。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種色溫補償成像方法。所述色溫補償成像方法包括以下步驟獲取顏色信號的增益以控制對象的圖像的白平衡；基于獲取的增益計算照明單元的照明色溫，其中，所述照明單元包括光源，當(dāng)對象被照亮?xí)r，光源的照明色溫被控制；基于計算的照明色溫控制照明單元中的照明色溫的控制。 所述成像方法還可包括從對象接收光，并將光分成三基色的顏色信號；預(yù)先存儲與多種模式相應(yīng)的顏色信號的增益；其中，為了計算照明色溫，基于在第一模式和第二模式中的任何一種模式下獲取的增益來確定照明色溫，其中，在第一模式下，計算三基色的顏色信號的強度比，并基于所述強度比來獲取增益，在第二模式下，根據(jù)多種模式中的任何一種模式來獲取增益。


從參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的以上和其他特征和優(yōu)點將變得更清晰，其中
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的成像設(shè)備的框圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的電荷耦合裝置(CCD)的成像區(qū)域的示意圖； 圖3是關(guān)于照明色溫的白平衡控制器獲取的增益的增益比的曲線； 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的照明控制器和照明裝置的電路圖； 圖5是D/A轉(zhuǎn)換器傳送的光量控制信號關(guān)于照明色溫的值的曲線； 圖6是將R、 G、和B顏色的顏色信號乘以增益的乘法單元的概念性示圖； 圖7是圖1的成像設(shè)備的白平衡處理的流程圖； 圖8是在自動白平衡模式下圖1的成像設(shè)備中執(zhí)行的照明控制處理的流程圖； 圖9是示出計算R信號的整個屏幕平均值Rd的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖更全面地描述本發(fā)明，在附圖中，示出了本發(fā)明的示例性實施例。
在說明書和附圖中，相同的標(biāo)號表示相同的部件，因此，將省略它們的描述。 設(shè)備的結(jié)構(gòu) 首先，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明實施例的設(shè)備100。圖1是示出成像設(shè)備100的框圖。 參照圖l，根據(jù)實施例的成像設(shè)備100包括電荷耦合裝置(CCD) 102、相關(guān)雙采樣/放大器(CDS/AMP)單元104、 A/D轉(zhuǎn)換器106、圖像輸入控制器108、時序產(chǎn)生器110、中央處理單元(CPU)120、照明控制器122、照明裝置124和126、快門開關(guān)或按鈕130、白平衡檢測器132、白平衡控制器134、圖像信號處理器136、壓縮處理器138、存儲器140(例如，SDRAM)、表存儲單元142、記錄介質(zhì)控制器150、記錄介質(zhì)152、視頻編碼器160和圖像顯示單元162。 CCD 102包括將通過光學(xué)系統(tǒng)入射到裝置的光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號的多個光電轉(zhuǎn)換器，所述多個光電轉(zhuǎn)換器中的每一個根據(jù)接收的光產(chǎn)生電信號。CCD 102是示出的實施例中的成像裝置的示例。然而，本發(fā)明不限于此。例如，互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)也可用作成像裝置。 另外，為了控制CCD 102，可以按以下方式使用機械快門(未示出)當(dāng)不執(zhí)行拍攝時，不將CCD 102曝光，僅當(dāng)執(zhí)行拍攝時，才將CCD 102曝光。另外，可通過使用電子快門(未示出)來控制曝光時間。可通過使用連接到CPU 120的快門按鈕130的開關(guān)來執(zhí)行機械快門或電子快門的操作。 CCD 102具有圖2中示出的成像區(qū)域。在所示的實施例中，將成像區(qū)域劃分成64個區(qū)域，區(qū)域。至區(qū)域63。圖2是根據(jù)當(dāng)前實施例的CCD 102的成像區(qū)域的示意圖。在其他實施例中，可將成像區(qū)域劃分成更多或更少數(shù)量的區(qū)域。 現(xiàn)在提供對設(shè)備和方法如何補償色溫的逐步解釋。在CCD 102捕獲圖像之后，將該圖像提供給CDS/AMP 104，CDS/AMP 104去除從CCD 102傳送的電子信號中包括的低頻噪聲，并將電子信號放大到預(yù)定電平。 以下是模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換器106將從CDS/AMP 104傳送的電子信號轉(zhuǎn)換成
數(shù)字信號。A/D轉(zhuǎn)換器106還將產(chǎn)生的數(shù)字信號傳送到圖像輸入控制器108。 在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換之后，將數(shù)字信號提供給圖像輸入控制器108，圖像輸入控制器108選擇性地將信號提供給設(shè)備中的其他圖像塊單元。圖像輸入控制器108處理從A/D轉(zhuǎn)
換器106傳送的數(shù)字信號，并產(chǎn)生在成像處理中使用的圖像信號。圖像輸入控制器108將
產(chǎn)生的圖像信號傳送到例如白平衡檢測器132或圖像信號處理器136。 時序產(chǎn)生器110將時序信號輸入到CCD 102或CDS/AMP 104，以控制構(gòu)成CCD 102
的各個像素的電荷讀取或曝光時間。 在實施例中，CPU 120用作根據(jù)程序操作的計算機處理器和控制器，并控制包括如圖1所示的部件的成像設(shè)備100的多個部件的處理。例如，在實施例中，CPU 120基于聚焦控制或曝光控制將信號傳送到驅(qū)動器，并驅(qū)動用于成像的光學(xué)系統(tǒng)。另外，CPU 120基于從控制器傳送的信號來控制成像設(shè)備100的各個成像部件。另外，盡管示出的實施例只使用一個CPU 120，但可使用多個CPU來分別執(zhí)行信號系統(tǒng)的命令和控制系統(tǒng)的命令。
照明控制器122基于白平衡控制器134獲取的增益來計算照明色溫，并基于計算的照明色溫來控制照明裝置124和126的照明色溫。白平衡控制器134獲取的增益可根據(jù)自動白平衡模式和手動白平衡模式而變化。 在實施例中，照明控制器122讀取圖3示出的關(guān)于照明色溫的增益比的關(guān)系曲線?？蓪⑦@種關(guān)系曲線存儲在存儲器140中或單獨的存儲器(未示出)中。照明控制器122基于白平衡控制器134獲取的增益計算增益比Gg/Bg和Gg/Rg，并基于關(guān)于照明色溫的增益比Gg/Bg和Gg/Rg的關(guān)系曲線來計算從照明裝置124和126發(fā)出的光的照明色溫。
照明裝置124和126是照明單元的示例，并具有兩個不同的顏色光源，以使當(dāng)照亮對象時可控制照明色溫。例如，照明裝置124和126可包括發(fā)光二極管(LED)。例如，照明單元包括低色溫LED 124和高色溫LED 126。當(dāng)前實施例使用包括兩個不同顏色光源的照明單元，但本發(fā)明不限于此。例如，照明單元可包括一個光源，或者三個或更多個不同的光源。 照明控制器122以及照明裝置124和126可形成如同圖4中作為示例示出的電路的電路。圖4中示出的電路圖是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的照明控制器122以及照明裝置124和126的電路圖。例如，照明控制器122可包括D/A轉(zhuǎn)換器202和203以及限流電路212和222。 電源單元201將電能提供給低色溫LED 124和高色溫LED 126。將低色溫LED 124連接到限流電路212，并將高色溫LED 126連接到限流電路222。將限流電路212連接到D/A轉(zhuǎn)換器202，限流電路212接收D/A轉(zhuǎn)換器202傳送的用于低色溫的照明量控制信號。將限流電路222連接到D/A轉(zhuǎn)換器203，并且限流電路222接收D/A轉(zhuǎn)換器203傳送的用于高色溫的照明量控制信號。將限流電路212和222連接到接地端204。 照明控制器122可讀取圖5中示出的曲線，可將該曲線存儲在存儲器140中或單獨的存儲器中。圖5是D/A轉(zhuǎn)換器202和203傳送的照明控制信號關(guān)于照明色溫的值的曲線。例如，照明控制器122基于通過使用圖5中示出的增益所計算的照明色溫來計算傳送到照明裝置124和126的信號值。如果照明色溫較高，則照明控制器122將較低的信號值傳送到低色溫LED 124，并將較高的信號值傳送到高色溫LED 126。 在自動白平衡模式下，白平衡檢測器132關(guān)于拍攝的對象計算三基色的顏色信號的相對強度比，以使白平衡控制器134獲取顏色信號的增益。為了計算三基色的顏色信號的相對強度比，白平衡檢測器132關(guān)于三基色的顏色信號(Rsignal、 Gsignal和Bsignal)
7將像素的信號電平(顏色信號的強度)相加，并計算每個像素的信號強度的平均值。 在自動白平衡模式下，白平衡控制器134基于白平衡檢測器132計算的三基色的
顏色信號的相對強度比來計算用于白平衡控制的顏色信號的增益，并獲取增益。 在手動白平衡模式下，白平衡控制器134獲取用戶選擇的從表存儲單元142中存
儲的多個光源模式中選擇的任何一個光源模式，并獲取與所述光源模式相應(yīng)的三基色的顏
色信號的增益。白平衡控制器134是增益獲取單元的示例。 另外，如圖6所示的白平衡控制器134將每個顏色的顏色信號的增益乘以顏色信號值，并輸出白平衡控制的信號。圖6是將顏色信號值乘以各個RGB顏色的顏色信號的增益的乘法單元的概念性示圖。 圖像信號處理器136形成圖像，并將形成的圖像傳送到存儲器140。壓縮處理器138將形成數(shù)字信號的輸入圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成壓縮數(shù)據(jù)(例如，JPEG壓縮類型數(shù)據(jù)或LZW壓縮類型數(shù)據(jù))。 例如，存儲器140可以是半導(dǎo)體存儲裝置(例如，同步DRAM (SDRAM))。存儲器140
可以臨時存儲時分捕獲的圖像。另外，存儲器140存儲CPU 120的操作程序。 表存儲單元142存儲在手動白平衡模式下用戶選擇的光源模式。如下面的表1所
示，有多種光源模式，關(guān)于每種模式，存儲三基色的顏色信號的增益。例如，光源模式可以是
DayLight模式、Shadow模式、Cloudy模式、Tungsten模式或Fluorescent模式。表1顯示
三基色的顏色信號Rg、Gg和Gg關(guān)于各個光源模式的增益。然而，本發(fā)明不限于所述光源模
式或增益。即，在本發(fā)明中還可使用其他光源模式或其他增益。 表1
WB-Gain 選擇的光源(s)RgGgBg
O(DayLight)2. 01. 21. 8
1 (Shadow)2. 41. 21. 3
2 (Cloudy)2. 21. 21. 0 記錄介質(zhì)控制器150控制向記錄介質(zhì)152中寫入圖像數(shù)據(jù)，或者讀取記錄介質(zhì)152中記錄的圖像數(shù)據(jù)或設(shè)置信息。例如，記錄介質(zhì)152可以是光學(xué)記錄介質(zhì)(CD或DVD)、磁光盤、磁盤或半導(dǎo)體存儲介質(zhì)。記錄介質(zhì)152記錄捕獲的圖像數(shù)據(jù)。記錄介質(zhì)控制器150和記錄介質(zhì)152可以與成像設(shè)備100分開。視頻編碼器160壓縮運動圖像，并將壓縮的幀傳送到圖像顯示單元162。 顯示控制單元驅(qū)動并控制圖像顯示單元162。例如，圖像顯示單元162可以是顯示部件(例如，液晶顯示器)。圖像顯示單元162顯示在操作圖像之前從VRAM讀取的實時取景、成像設(shè)備100的各種設(shè)置屏幕或通過成像記錄的圖像。VRAM是用于顯示圖像的存儲器，并包括多個溝道，以使可同時執(zhí)行顯示圖像的寫入和圖像顯示單元162上的顯示。
根據(jù)當(dāng)前實施例的成像設(shè)備100在CCD 102之前包括用于成像的光學(xué)系統(tǒng)。用于成像的光學(xué)系統(tǒng)是反映CCD 102中的外部光學(xué)信息的光學(xué)系統(tǒng)。用于成像的光學(xué)系統(tǒng)可包括透鏡單元(未示出)、縮放部件(未示出)、包括聚焦透鏡的聚焦部件(未示出)、改變打開的尺寸并定義光通量的方向或范圍的光圈部件以及附著透鏡的主體顯像管(未示出)。例如，用于成像的光學(xué)系統(tǒng)可以是信號聚焦透鏡或縮放透鏡。例如，電機驅(qū)動器可驅(qū)動用于成像的光學(xué)系統(tǒng)的縮放部件、聚焦部件和光圈部件。
本發(fā)明的操作 現(xiàn)在將詳細描述色溫補償成像設(shè)備100操作的方法。圖7是示出成像設(shè)備100的白平衡處理的流程圖。 首先，成像設(shè)備100確定白平衡控制器的白平衡模式是自動白平衡模式還是手動白平衡模式(SIO)。如果白平衡模式是自動白平衡模式，則執(zhí)行S11，并執(zhí)行稍后將描述的相應(yīng)的照明控制處理。另一方面，如果白平衡模式是手動白平衡模式，則執(zhí)行S12，并執(zhí)行稍后將描述的相應(yīng)的照明控制處理。 現(xiàn)在將參照圖8詳細描述自動白平衡模式的照明控制處理。圖8是示出當(dāng)色溫補
償成像設(shè)備100處于自動白平衡模式時執(zhí)行的照明控制處理的流程圖。 在圖8示出的處理開始之前，成像設(shè)備100通過透鏡(即，實時取景)執(zhí)行了白平
衡測量。成像設(shè)備100接收了光，在CCD102獲取了圖像信號，并基于所述圖像信號中的三
基色的顏色信號來執(zhí)行白平衡控制。 在圖8的第一步驟(S101)中，白平衡檢測器132計算三基色的顏色信號強度的相對比，并基于這種強度比，獲取顏色信號的增益以執(zhí)行白平衡控制。為了計算三基色的顏色信號強度的相對比，白平衡檢測器132將CCD 102的成像區(qū)域的各個劃分的區(qū)域中的三基色的顏色信號Rsignal、Gsignal和Gsignal的信號電平(顏色信號的強度)相加(S 101)。
例如，關(guān)于像素，用Rpixel表示Rsignal的信號電平，用Gpixel表示Gsignal的信號電平，用Bpixel表示Bsignal的信號電平，并可用下面的等式來表示劃分區(qū)域arean中的各個信號電平Rsignal、 Gsignal和Bsignal之和
等式1<formula>formula see original document page 9</formula> 如果將成像區(qū)域劃分成圖2所示的64個區(qū)域，并且劃分區(qū)域包括area。至area63，則計算劃分區(qū)域area。至area63中的每個像素(例如，R。、 G。、 B。、 &、 B工至R63、 G63或B63)的各個信號電平Rsignal、 Gsignal和Bsignal之和。 參照圖8，接著白平衡控制器134計算顏色信號的增益以控制白平衡(S102)。稍后將描述增益計算處理。 直到快門按鈕130被按下(S103)，才基于增益連續(xù)地重新計算通過透鏡的白平衡測量。 一旦按下快門按鈕130，成像設(shè)備100就對捕獲的靜止圖像執(zhí)行白平衡控制。
首先，白平衡檢測器132將CCD 102的成像區(qū)域的各個劃分區(qū)域中的三基色的顏色信號Rsignal、Gsignal和Bsignal的信號電平(顏色信號的強度)相加(S104)。然后，白平衡控制器134計算顏色信號的增益以控制白平衡(S105)。 成像設(shè)備100還基于CCD 102接收的光量或用戶操作命令根據(jù)CPU 120的曝光控制來確定照明裝置124和126是否需要發(fā)光(S106)。如果不發(fā)光，則操作快門，并獲取CCD102成像的對象的圖像，從而完成執(zhí)行拍攝。 但是，如果在S106成像設(shè)備100確定照明裝置124和126發(fā)光，則照明控制器122基于白平衡控制器134獲取的增益來計算照明色溫(S107)。以如下方式計算照明色溫照明色溫近似于CCD 102接收的對象的光的色溫。 然后，照明控制器122控制照明裝置124和126發(fā)射所計算的照明色溫的光(S108)。在照明裝置124和126中，色溫與CCD 102接收的對象的光的色溫類似的照明裝置向?qū)ο蟀l(fā)光。結(jié)果，當(dāng)照明裝置124和126在拍攝期間發(fā)光時，室內(nèi)墻壁的色溫可等于在發(fā)光的照明裝置124和126正前方的人或物的色溫。因此，不形成混合光(MIX光)，并可獲取好的白平衡。 以下，將詳細描述在自動白平衡模式下增益計算處理。在自動白平衡模式下，白平衡控制器134計算顏色信號Rg、 Gg和Bg的增益以控制白平衡。
可通過下面的等式來表示顏色信號Rg、Gg和Bg的增益。
等式2
" w八 " Gd w八Gg = 1 ，^ X Gg,5g二 X Gg 其中，Rd、Gd和Bd分別表示通過轉(zhuǎn)換CCD 102接收的光所形成的圖像信號的三基色的顏色信號Rsignal、Gsignal和Bsignal的整個屏幕平均值。 然后，計算各個顏色信號的整個屏幕平均值Rd、Gd和Bd。圖9是示出如何計算Rsignal的整個屏幕平均值Rd的流程圖。然而，還可將相同的計算應(yīng)用于Bsignal和Gsignal。 首先，將n設(shè)置為O，將Rd，設(shè)置為0(S121)，然而確定白平衡檢測器132獲取的劃分區(qū)域arean中的每個像素的信號電平Rsignal之和R[n]是否大于評價容許下限Btm并小于評價容許上限Top (SI22)。 如果和R[n]在該范圍之內(nèi)，則將計算的R[n]加到Rdsum(S123)。然而，如果和R[n]在該范圍之外，則因為誤差增加，所以不將計算的R[n]加到Rd，，然后執(zhí)行后續(xù)處理。然后，執(zhí)行操作n = n+l(S124)。 例如，當(dāng)n二0時，通過n二n+l來獲取n二 1，還確定n是否小于64(S125)。如果n小于64，則重復(fù)執(zhí)行操作S122至S124，直到n為64為止。當(dāng)n為64時，計算一個劃分區(qū)域Rdav中的信號電平Rsignal的平均值(S126)。 可通過將Rd，除以劃分區(qū)域的數(shù)量n(例如，64)來計算Rdav。如果在另一實施例中使用不同數(shù)量的劃分，則可使用如下等式
Rdav = Rdsmi/n 接著，通過使用一個劃分區(qū)域Rdav中的信號電平Rsignal的平均值來計算一個像素Rd中信號電平Rsignal的平均值(S127)。如下面的等式所示，可通過將Rdav除以一個劃分區(qū)域中包括的像素數(shù)量P來計算Rd。
Rd = Rdav/P 在自動白平衡模式下，可通過等式2使用計算的各個顏色信號Rd、Gd和Bd的整個屏幕平均值來計算各個顏色信號Gg、 Rg和Bg的增益。 現(xiàn)在將詳細描述手動白平衡模式下的增益計算處理。在手動白平衡模式下，首先，用戶確定施加到對象的照明裝置124和126的光源模式。 接著，白平衡控制器134從表存儲單元142獲取與選擇的光源模式相應(yīng)的三基色的顏色信號的增益。 照明控制器122基于白平衡控制器134獲取的增益來計算照明色溫。發(fā)射的光的照明色溫是基于用戶選擇的光源模式的色溫。 然后，照明控制器122控制照明裝置124和126，以使具有計算的色溫的照明裝置發(fā)光。例如，用于白平衡控制的光源模式可以是燈泡(鎢)模式或熒光燈模式，用戶根據(jù)對象的室內(nèi)光源來選擇光源模式。 照明裝置124和126向?qū)ο蟀l(fā)射具有基于與選擇的光源相應(yīng)的顏色信號的增益所計算的色溫的光。結(jié)果，當(dāng)在照明裝置124和126拍攝期間發(fā)光時，用戶確定的對象的室內(nèi)光源的色溫可等于在發(fā)光的照明裝置124和126正前方的人或物的色溫。因此，不形成混合光(MIX光)，因此，可獲得好的白平衡。另外，當(dāng)無法將對象的顏色與光源的顏色分開時，例如，當(dāng)對象本身的顏色與室內(nèi)光源的顏色相似時，可通過選擇手動白平衡模式來防止令人誤解的確定。 另外，即使當(dāng)選擇手動白平衡模式時，也可在不必控制照明裝置124和126不發(fā)光的情況下來獲得好的白平衡。另外，由于不需要打開快門較長時間段或者高增益(這都不用對缺少光進行補償)，所以圖像可能不惡化。 根據(jù)當(dāng)前實施例，照明控制器122緊在按下快門之前通過使用增益Rg、Gg和Bg來計算照明色溫，并基于圖3和圖5中示出的曲線來計算色溫控制致，并允許照明裝置124和126發(fā)光。由CCD 102獲取照明裝置124和126照亮的對象的光學(xué)信息。將CCD 102獲取的光學(xué)信息轉(zhuǎn)換成電信號，然后，例如，電信號經(jīng)過YC轉(zhuǎn)換或JPEG壓縮，因此，圖像數(shù)據(jù)被記錄在記錄介質(zhì)152中。 盡管已參照本發(fā)明的示例性實施例具體顯示并描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將明白，在不脫離權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在這里進行形式和細節(jié)方面的各種修改。
權(quán)利要求
一種色溫補償成像設(shè)備，包括增益獲取單元，獲取對象的圖像的顏色信號的增益；照明單元，包括光源，當(dāng)對象被照亮?xí)r，光源的照明色溫被控制；照明控制單元，基于獲取的增益計算照明色溫，并基于計算的照明色溫控制用于控制照明色溫的照明單元。
2. 如權(quán)利要求1所述的色溫補償成像設(shè)備，還包括 光接收單元，從對象接收光，并將光分成三基色的顏色信號； 存儲器，存儲與多種模式中的每一種模式相應(yīng)的顏色信號的增益， 其中，增益獲取單元計算顏色信號的比，并且包括 第一模式，基于所述比獲取增益；第二模式，根據(jù)所述多種模式中的任何一種模式來獲取增益，照明控制單元基于在第 一模式和第二模式的任何一種模式下獲取的增益來計算照明色溫。
3. 如權(quán)利要求1所述的色溫補償成像設(shè)備，還包括 光接收單元，從對象接收光，并將光分成三基色的顏色信號，其中，增益獲取單元計算三基色的顏色信號的比，并基于所述比獲取增益。
4. 如權(quán)利要求1所述的色溫補償成像設(shè)備，還包括存儲器，存儲與多種模式中的每一種模式相應(yīng)的至少兩個顏色信號的增益， 其中，增益獲取單元根據(jù)所述多種模式中的任何一種模式來獲取增益。
5. 如權(quán)利要求1所述的色溫補償成像設(shè)備，還包括白平衡控制單元，基于獲取的增益控制對象的圖像的顏色信號，并控制對象的圖像的 白平衡。
6. —種色溫補償成像方法，包括 獲取顏色信號的增益以控制對象的圖像的白平衡；基于獲取的增益計算照明單元的照明色溫，其中，所述照明單元包括源，當(dāng)對象被照亮 時，光源的照明色溫被控制；基于計算的照明色溫控制照明單元中的照明色溫的控制。
7. 如權(quán)利要求6所述的色溫補償成像方法，還包括 從對象接收光，并將光分成三基色的顏色信號； 預(yù)先存儲與多種模式中的每一種模式相應(yīng)的顏色信號的增益；其中，為了計算照明色溫，基于在第一模式或第二模式下獲取的增益來確定照明色溫，其中，在第一模式下，計算三基色的顏色信號的比，并基于所述比來獲取增益，在第二模式下，根據(jù)多種模式中的任何一種模式來獲取增益。
8. —種色溫補償成像設(shè)備，包括 用于獲取對象的圖像的顏色信號的增益的設(shè)備； 色溫可調(diào)設(shè)備，用于照明對象；用于從對象的圖像的顏色信號計算白平衡并基于計算的照明色溫調(diào)整色溫可調(diào)設(shè)備 的設(shè)備。
9. 如權(quán)利要求8所述的色溫補償成像設(shè)備，還包括 用于從對象接收光并將光分成三基色的顏色信號的設(shè)備；用于存儲與多種模式中的每一種模式相應(yīng)的顏色信號的增益的設(shè)備，其中，用于獲取增益的設(shè)備計算三基色的顏色信號的比。
10. 如權(quán)利要求8所述的色溫補償成像設(shè)備，還包括用于從對象接收光并將光分成三基色的顏色信號的設(shè)備，其中，用于獲取增益的設(shè)備計算三基色的顏色信號的比，并基于所述比獲取增益。
11. 如權(quán)利要求8所述的色溫補償成像設(shè)備，還包括用于白平衡的設(shè)備，所述設(shè)備基于獲取的增益控制對象的圖像的顏色信號，并控制對象的圖像的白平衡。
全文摘要
提供了一種色溫補償成像設(shè)備和方法，使用所述設(shè)備和方法在混合光(MIX光)的條件下獲取好的圖像質(zhì)量。所述設(shè)備包括增益獲取單元，獲取顏色信號的增益以控制對象的圖像的白平衡；照明單元，包括光源，當(dāng)對象被照亮?xí)r，光源的照明色溫被控制；照明控制單元，基于獲取的增益計算照明色溫，并調(diào)整照明裝置色溫。
文檔編號H04N9/07GK101753847SQ20081019055
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
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