專(zhuān)利名稱：白平衡調(diào)節(jié)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及白平衡的技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種通過(guò)RGB的直方圖即可準(zhǔn)確的定位白色參考點(diǎn)，在保證圖像的質(zhì)量下節(jié)省了設(shè)計(jì)難度和硬件成本的白平衡調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
最近一些年，數(shù)字相機(jī)成為相機(jī)的主流。對(duì)數(shù)字相機(jī)來(lái)說(shuō)圖片的質(zhì)量和價(jià)格是同時(shí)被考慮的，但對(duì)于客戶更關(guān)注相機(jī)的圖片質(zhì)量。白平衡是用來(lái)改善圖片質(zhì)量的因數(shù)之一。 目前實(shí)現(xiàn)白平衡流行的方法是找白色參考點(diǎn)和取平均值的方法。目前流行的白色參考點(diǎn)做白平衡的方法，首先需要將RGB轉(zhuǎn)換到Y(jié)CrCb之后再來(lái)定位白色參考點(diǎn)，這種方法增加了設(shè)計(jì)的難度和硬件成本，對(duì)于只需要出RGB輸出的數(shù)字相機(jī)來(lái)說(shuō)并不實(shí)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種通過(guò)RGB的直方圖即可準(zhǔn)確的定位白色參考點(diǎn)，在保證圖像的質(zhì)量下節(jié)省了設(shè)計(jì)難度和硬件成本的白平衡調(diào)節(jié)方法。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是
本發(fā)明的白平衡調(diào)節(jié)的方法，分為白點(diǎn)檢測(cè)，白平衡增益計(jì)算和白平衡增益調(diào)節(jié)三個(gè)部分，包括以下步驟
A、設(shè)置圖像統(tǒng)計(jì)區(qū)域，在該統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)要包含白色物體；
B、獲取原始圖像中統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)紅色通道、綠色通道和藍(lán)色通道各自的直方圖信息，即 Hist_R、Hist_G和Hist_B的直方圖信息；
C、將紅、綠、藍(lán)三色通道的直方圖分別轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)通道的累計(jì)直方圖，即得到Hist_ cumul_R、Hist_cumul—G 禾口 Hist_cumul—B ；
D、分別計(jì)算得出紅色通道、綠色通道和藍(lán)色通道各自的反累計(jì)直方圖，即Hist_ percentile_R、Hist_percentile_G 禾口 Hist_percentile_B ；
Ε、設(shè)置白點(diǎn)門(mén)限值初始值，white_lev=250 ；
F、分別得出紅、綠、藍(lán)三色通道中的各自對(duì)應(yīng)像素?cái)?shù)不小于上述白點(diǎn)門(mén)限值初始值的直方圖，通過(guò)比較得出三者中的像素?cái)?shù)最大值，記為最大白色像素?cái)?shù)max_White_pixelS，并判斷出具有像素?cái)?shù)最大值的是紅、綠、藍(lán)中的哪個(gè)通道；
G、判斷上述像素?cái)?shù)最大值是否小于總像素?cái)?shù)的1%，如果像素?cái)?shù)最大值小于總像素?cái)?shù)的 1%，則降低白點(diǎn)門(mén)限值初始值white_lev，重復(fù)第F步驟；如果上述像素?cái)?shù)最大值是否大于總像素?cái)?shù)的1%，則計(jì)算出統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)的非白色像素?cái)?shù)n0nwhite_pixelS，非白色像素?cái)?shù)在數(shù)值上等于總像素?cái)?shù)與像素?cái)?shù)最大值之間的差值；
H、將非白色像素?cái)?shù)與統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)的總像素?cái)?shù)之間的比值記為非白色像素比例 nonwhite_frac ；
I、通過(guò)將非白點(diǎn)像素比例n0nwhite_frac，帶入到各顏色通道的反累計(jì)直方圖中，分別計(jì)算出紅色通道、綠色通道和藍(lán)色通道在非白色像素比例下的像素灰度值，分別記為 Scale_R, Scale_G, Scale_B ；
J、調(diào)整計(jì)算kale_R，Scale_G, Scale_B的增益運(yùn)算基準(zhǔn)值；
K、比較紅色通道在各通道反累計(jì)直方圖下的累計(jì)直方圖Hist_CUmul_R與非白色像素?cái)?shù)是否相同，如果相同，則根據(jù)白色像素值比例關(guān)系Seale_R=Scale_G=Scale_B，不改變綠色通道而分別計(jì)算紅色通道與藍(lán)色通道的增益系數(shù)Kr=Scale_G/SCale_R，Kb=Scale_G/ Scale_B ；如不相同，則重復(fù)上述J步驟，重新進(jìn)行計(jì)算kale_R，Scale_G, kale_B的增益運(yùn)算基準(zhǔn)值；
L、判斷各通道的增益是否大于門(mén)限值，大于門(mén)限值則認(rèn)定增益系數(shù)有效，認(rèn)定為有效增益時(shí)進(jìn)入幀計(jì)數(shù)，如認(rèn)定為無(wú)效增益，則將增益系數(shù)Kr作用在原有的紅色通道上，得到 R_new=R_org* Kr,同時(shí)增益系數(shù)Kb作用在將原有的藍(lán)色通道上，得到B_new=B_org* Kb;
Μ、通過(guò)幀計(jì)數(shù)判斷下一幀是否是需要調(diào)節(jié)的有效幀，如果是有效幀則將增益系數(shù)分別作用R、B通道上，調(diào)節(jié)后的新的紅色通道R_new=R_0rg* Kr,調(diào)節(jié)后的新的藍(lán)色通道8_ new=B_org* Kb，從而完成白平衡調(diào)節(jié)；如果下一幀不是需要調(diào)節(jié)的有效幀則重復(fù)幀計(jì)數(shù)。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是
本發(fā)明的白平衡調(diào)節(jié)的方法，分為白點(diǎn)檢測(cè)，白平衡增益計(jì)算和白平衡增益調(diào)節(jié)三個(gè)部分，白點(diǎn)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)白色參考點(diǎn)的準(zhǔn)確定位；白平衡增益計(jì)算，通過(guò)定位的白色參考點(diǎn)， 計(jì)算出R、B通道上的作用增益系數(shù)Kr、Kb ；白平衡增益調(diào)節(jié)單元判斷增益系數(shù)是否有效、 如果有效調(diào)節(jié)到作用幀上，只需要RGB的直方圖即可準(zhǔn)確的定位白色參考點(diǎn)，在保證圖像的質(zhì)量下節(jié)省了設(shè)計(jì)難度和硬件成本，非常適合使用在低成本的數(shù)字相機(jī)方案中。


圖1是本發(fā)明的白平衡調(diào)節(jié)的方法的總步驟示意圖2是本發(fā)明的白平衡調(diào)節(jié)的方法中原始圖像的信息統(tǒng)計(jì)流程圖； 圖3是本發(fā)明的白平衡調(diào)節(jié)的方法中白色參考點(diǎn)檢測(cè)部分的流程圖； 圖4是本發(fā)明的白平衡調(diào)節(jié)的方法中白平衡增益計(jì)算部分的流程圖； 圖5是本發(fā)明的白平衡調(diào)節(jié)的方法中白平衡增援調(diào)節(jié)部分的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的白平衡調(diào)節(jié)的方法的總步驟示意圖；圖2是本發(fā)明的白平衡調(diào)節(jié)的方法中原始圖像的信息統(tǒng)計(jì)流程圖；圖3是本發(fā)明的白平衡調(diào)節(jié)的方法中白色參考點(diǎn)檢測(cè)部分的流程圖；圖4是本發(fā)明的白平衡調(diào)節(jié)的方法中白平衡增益計(jì)算部分的流程圖；圖5 是本發(fā)明的白平衡調(diào)節(jié)的方法中白平衡增援調(diào)節(jié)部分的流程圖。如圖1至圖5所示，本發(fā)明的白平衡調(diào)節(jié)的方法，分為白點(diǎn)檢測(cè)，白平衡增益計(jì)算和白平衡增益調(diào)節(jié)三個(gè)部分，白點(diǎn)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)白色參考點(diǎn)的準(zhǔn)確定位；白平衡增益計(jì)算， 通過(guò)定位的白色參考點(diǎn)，計(jì)算出R、B通道上的作用增益系數(shù)Kr、Kb ；白平衡增益調(diào)節(jié)單元 判斷增益系數(shù)是否有效、如果有效調(diào)節(jié)到作用幀上，具體包括以下步驟
A、設(shè)置圖像統(tǒng)計(jì)區(qū)域，在該統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)要包含白色物體；B、獲取原始圖像中統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)紅色通道、綠色通道和藍(lán)色通道各自的直方圖信息，即 Hist_R、Hist_G* Hist_B 的直方圖信息；
C、將紅、綠、藍(lán)三色通道的直方圖分別轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)通道的累計(jì)直方圖，即得到Hist_ cumul_R、Hist_cumul—G 禾口 Hist_cumul—B ；
D、分別計(jì)算得出紅色通道、綠色通道和藍(lán)色通道各自的反累計(jì)直方圖，即Hist_ percentile_R、Hist_percentile_G 禾口 Hist_percentile_B ；
Ε、設(shè)置白點(diǎn)門(mén)限值初始值，white_lev=250 ；
F、分別得出紅、綠、藍(lán)三色通道中的各自對(duì)應(yīng)像素?cái)?shù)不小于上述白點(diǎn)門(mén)限值初始值的直方圖，通過(guò)比較得出三者中的像素?cái)?shù)最大值，記為最大白色像素?cái)?shù)max_White_pixelS，并判斷出具有像素?cái)?shù)最大值的是紅、綠、藍(lán)中的哪個(gè)通道；
G、判斷上述像素?cái)?shù)最大值是否小于總像素?cái)?shù)的1%，如果像素?cái)?shù)最大值小于總像素?cái)?shù)的 1%，則降低白點(diǎn)門(mén)限值初始值white_lev，重復(fù)第F步驟；如果上述像素?cái)?shù)最大值是否大于總像素?cái)?shù)的1%，則計(jì)算出統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)的非白色像素?cái)?shù)n0nwhite_pixelS，非白色像素?cái)?shù)在數(shù)值上等于總像素?cái)?shù)與像素?cái)?shù)最大值之間的差值；
H、將非白色像素?cái)?shù)與統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)的總像素?cái)?shù)之間的比值記為非白色像素比例 nonwhite_frac ；
I、通過(guò)將非白點(diǎn)像素比例n0nwhite_frac，帶入到各顏色通道的反累計(jì)直方圖中，分別計(jì)算出紅色通道、綠色通道和藍(lán)色通道在非白色像素比例下的像素灰度值，分別記為 Scale_R, Scale_G, Scale_B ；
J、調(diào)整計(jì)算kale_R，Scale_G, Scale_B的增益運(yùn)算基準(zhǔn)值；
K、比較紅色通道在各通道反累計(jì)直方圖下的累計(jì)直方圖Hist_CUmul_R與非白色像素?cái)?shù)是否相同，如果相同，則根據(jù)白色像素值比例關(guān)系Scale_R=Scale_G=Scale_B，不改變綠色通道而分別計(jì)算紅色通道與藍(lán)色通道的增益系數(shù)Kr=Scale_G/SCale_R，Kb=Scale_G/ Scale_B ；如不相同，則重復(fù)上述J步驟，重新進(jìn)行計(jì)算kale_R，Scale_G, Scale_B的增益運(yùn)算基準(zhǔn)值；
L、判斷各通道的增益是否大于門(mén)限值，大于門(mén)限值則認(rèn)定增益系數(shù)有效，認(rèn)定為有效增益時(shí)進(jìn)入幀計(jì)數(shù)，如認(rèn)定為無(wú)效增益，則將增益系數(shù)Kr作用在原有的紅色通道上，得到 R_new=R_org* Kr,同時(shí)增益系數(shù)Kb作用在將原有的藍(lán)色通道上，得到B_new=B_org* Kb;
Μ、通過(guò)幀計(jì)數(shù)判斷下一幀是否是需要調(diào)節(jié)的有效幀，如果是有效幀則將增益系數(shù)分別作用R、B通道上，調(diào)節(jié)后的新的紅色通道R_new=R_0rg* Kr,調(diào)節(jié)后的新的藍(lán)色通道丄 new=B_org* Kb，從而完成白平衡調(diào)節(jié)；如果下一幀不是需要調(diào)節(jié)的有效幀則重復(fù)幀計(jì)數(shù)。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制， 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，然而，并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)然會(huì)利用揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾，成為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種白平衡調(diào)節(jié)的方法，分為白點(diǎn)檢測(cè)，白平衡增益計(jì)算和白平衡增益調(diào)節(jié)三個(gè)部分，包括以下步驟A、設(shè)置圖像統(tǒng)計(jì)區(qū)域，在該統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)要包含白色物體；B、獲取原始圖像中統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)紅色通道、綠色通道和藍(lán)色通道各自的直方圖信息，即 Hist_R、Hist_G* Hist_B 的直方圖信息；C、將紅、綠、藍(lán)三色通道的直方圖分別轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)通道的累計(jì)直方圖，即得到Hist_ cumul_R、Hist_cumul—G 禾口 Hist_cumul—B ；D、分別計(jì)算得出紅色通道、綠色通道和藍(lán)色通道各自的反累計(jì)直方圖，即Hist_ percentile_R、Hist_percentile_G 禾口 Hist_percentile_B ；Ε、設(shè)置白點(diǎn)門(mén)限值初始值，white_lev=250 ；F、分別得出紅、綠、藍(lán)三色通道中的各自對(duì)應(yīng)像素?cái)?shù)不小于上述白點(diǎn)門(mén)限值初始值的直方圖，通過(guò)比較得出三者中的像素?cái)?shù)最大值，記為最大白色像素?cái)?shù)max_White_pixelS，并判斷出具有像素?cái)?shù)最大值的是紅、綠、藍(lán)中的哪個(gè)通道；G、判斷上述像素?cái)?shù)最大值是否小于總像素?cái)?shù)的1%，如果像素?cái)?shù)最大值小于總像素?cái)?shù)的 1%，則降低白點(diǎn)門(mén)限值初始值white_lev，重復(fù)第F步驟；如果上述像素?cái)?shù)最大值是否大于總像素?cái)?shù)的1%，則計(jì)算出統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)的非白色像素?cái)?shù)n0nwhite_pixelS，非白色像素?cái)?shù)在數(shù)值上等于總像素?cái)?shù)與像素?cái)?shù)最大值之間的差值；H、將非白色像素?cái)?shù)與統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)的總像素?cái)?shù)之間的比值記為非白色像素比例 nonwhite_frac ；I、通過(guò)將非白點(diǎn)像素比例n0nwhite_frac，帶入到各顏色通道的反累計(jì)直方圖中，分別計(jì)算出紅色通道、綠色通道和藍(lán)色通道在非白色像素比例下的像素灰度值，分別記為 Scale_R, Scale_G, Scale_B ；J、調(diào)整計(jì)算kale_R，Scale_G, Scale_B的增益運(yùn)算基準(zhǔn)值；K、比較紅色通道在各通道反累計(jì)直方圖下的累計(jì)直方圖Hist_CUmul_R與非白色像素?cái)?shù)是否相同，如果相同，則根據(jù)白色像素值比例關(guān)系Scale_R=Scale_G=Scale_B，不改變綠色通道而分別計(jì)算紅色通道與藍(lán)色通道的增益系數(shù)Kr=Scale_G/SCale_R，Kb=Scale_G/ Scale_B ；如不相同，則重復(fù)上述J步驟，重新進(jìn)行計(jì)算kale_R，Scale_G, Scale_B的增益運(yùn)算基準(zhǔn)值；L、判斷各通道的增益是否大于門(mén)限值，大于門(mén)限值則認(rèn)定增益系數(shù)有效，認(rèn)定為有效增益時(shí)進(jìn)入幀計(jì)數(shù)，如認(rèn)定為無(wú)效增益，則將增益系數(shù)Kr作用在原有的紅色通道上，得到 R_new=R_org* Kr,同時(shí)增益系數(shù)Kb作用在將原有的藍(lán)色通道上，得到B_new=B_org* Kb;Μ、通過(guò)幀計(jì)數(shù)判斷下一幀是否是需要調(diào)節(jié)的有效幀，如果是有效幀則將增益系數(shù)分別作用R、B通道上，調(diào)節(jié)后的新的紅色通道R_new=R_0rg* Kr,調(diào)節(jié)后的新的藍(lán)色通道丄 new=B_org* Kb，從而完成白平衡調(diào)節(jié)；如果下一幀不是需要調(diào)節(jié)的有效幀則重復(fù)幀計(jì)數(shù)。
全文摘要
一種白平衡調(diào)節(jié)的方法，分為白點(diǎn)檢測(cè)，白平衡增益計(jì)算和白平衡增益調(diào)節(jié)三個(gè)部分，白點(diǎn)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)白色參考點(diǎn)的準(zhǔn)確定位；白平衡增益計(jì)算，通過(guò)定位的白色參考點(diǎn)，計(jì)算出R、B通道上的作用增益系數(shù)Kr、Kb；白平衡增益調(diào)節(jié)單元判斷增益系數(shù)是否有效、如果有效調(diào)節(jié)到作用幀上，只需要RGB的直方圖即可準(zhǔn)確的定位白色參考點(diǎn)，在保證圖像的質(zhì)量下節(jié)省了設(shè)計(jì)難度和硬件成本，非常適合使用在低成本的數(shù)字相機(jī)方案中。
文檔編號(hào)H04N17/00GK102271260SQ20111026296
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者戴林, 李志朋 申請(qǐng)人:天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司