本發(fā)明涉及白平衡調(diào)整技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種白平衡調(diào)整裝置和白平衡調(diào)整方法。
背景技術(shù):
在待調(diào)整設(shè)備的畫質(zhì)處理中,為了能精確還原畫面的場(chǎng)景、人物,達(dá)到色彩逼真、高畫質(zhì)質(zhì)量,關(guān)鍵的基礎(chǔ)是選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)白,同時(shí)保證白平衡調(diào)整裝置的色溫及白平衡控制在合理范圍內(nèi)。而待調(diào)整設(shè)備的色溫及白平衡受其背光系統(tǒng)、制作工藝、材料等影響,即使是同一批次的產(chǎn)品,也有色溫、白平衡離散性的問(wèn)題。若不對(duì)其進(jìn)行白平衡調(diào)整,則嚴(yán)重影響待調(diào)整設(shè)備的畫質(zhì)表現(xiàn),同時(shí)產(chǎn)品的畫質(zhì)也會(huì)稂莠不齊。
目前,傳統(tǒng)的白平衡調(diào)試方法,都是遵循逐次逼近的規(guī)律:步驟一:數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集電視當(dāng)前狀態(tài)的白平衡數(shù)據(jù),傳至白平衡白平衡調(diào)整裝置;步驟二:通過(guò)與白平衡調(diào)整裝置預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比,若采集的白平衡數(shù)據(jù)不符合要求,則給出相應(yīng)的偏移量,通過(guò)通訊手段傳至待調(diào)整設(shè)備芯,待待調(diào)整設(shè)備芯做出調(diào)整,返回步驟一;若符合要求,則結(jié)束調(diào)試。
此類調(diào)試方法,具有以下問(wèn)題:需要多次循環(huán)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)比較判斷、數(shù)據(jù)調(diào)整等步驟,直到達(dá)到目標(biāo)白平衡;而以上步驟一次只能針對(duì)某個(gè)色階信號(hào)進(jìn)行調(diào)整,無(wú)法同時(shí)調(diào)整大范圍信號(hào)(16至235階)的白平衡,調(diào)整效率低下。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種白平衡調(diào)整裝置和白平衡調(diào)整方法,旨在解決白平衡調(diào)整裝置在白平衡調(diào)整過(guò)程中,只能針對(duì)單一色階信號(hào)進(jìn)行調(diào)整,導(dǎo)致無(wú)法調(diào)整大范圍色階信號(hào)的白平衡的技術(shù)問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實(shí)施例提供一種白平衡調(diào)整裝置,所述白平衡調(diào)整裝置包括:
獲取采集模塊,用于獲取白平衡調(diào)整裝置的N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片,并采集N張灰階信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)及亮度數(shù)據(jù)和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù),其中N>1且N為正整數(shù),所述白平衡數(shù)據(jù)包括色度的色坐標(biāo);
特征推導(dǎo)模塊,用于根據(jù)每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)、色坐標(biāo)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo),推導(dǎo)每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng),其中一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)包括紅基色亮度參數(shù)項(xiàng),綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng);
目標(biāo)曲線生成模塊,用于根據(jù)插值算法、所有灰階信號(hào)圖片的N組單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及白平衡調(diào)整裝置預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值,計(jì)算并生成一組單色目標(biāo)曲線,其中一組單色目標(biāo)曲線包括紅基色目標(biāo)曲線、綠基色目標(biāo)曲線和藍(lán)基色目標(biāo)曲線;
參數(shù)設(shè)置模塊,用于根據(jù)單色目標(biāo)曲線的白平衡數(shù)據(jù)和gamma值,設(shè)置并執(zhí)行新的白平衡數(shù)據(jù)及gamma值。
可選地,所述白平衡數(shù)據(jù)還包括紅基色增益值、綠基色增益值、藍(lán)基色增益值,所述每張灰階圖片中白平衡數(shù)據(jù)的紅基色增益值、綠基色增益值和藍(lán)基色增益值都一致,而獲取的N張灰階信號(hào)圖片的紅基色增益值、綠基色增益值、藍(lán)基色增益值的數(shù)值均勻分布在0~255的信號(hào)區(qū)間,并呈現(xiàn)為等差遞增的趨勢(shì)。
可選地,所述獲取采集模塊包括:
獲取單元,用于獲取白平衡調(diào)整裝置的灰階信號(hào)圖片和標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片;
采集單元,用于采集灰階信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)及亮度數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù);
判斷單元,用于判斷白平衡調(diào)整裝置是否已接收到N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片;
執(zhí)行單元,用于當(dāng)檢測(cè)到白平衡調(diào)整裝置接收到N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片,停止接收?qǐng)D片,當(dāng)檢測(cè)到白平衡調(diào)整裝置未接收到N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片時(shí),則繼續(xù)接收?qǐng)D片。
可選地,所述特征推導(dǎo)模塊包括:
設(shè)置單元,用于為每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)設(shè)置一組單色亮度參數(shù)項(xiàng),其中一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)包括紅基色亮度參數(shù)項(xiàng),綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng);
構(gòu)建方程組單元,用于根據(jù)每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)、色坐標(biāo)、單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo),構(gòu)建方程組;
推導(dǎo)求解單元,用于根據(jù)所述方程組,推導(dǎo)求解出每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)。
可選地,所述目標(biāo)曲線生成模塊包括:
數(shù)組生成單元,用于根據(jù)所有灰階信號(hào)圖片的N組亮度參數(shù)項(xiàng)、預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)gamma值,生成三組單色數(shù)組,其中三組單色數(shù)組包括紅基色數(shù)組、綠基色數(shù)組和藍(lán)基色數(shù)組;
目標(biāo)曲線生成單元,用于根據(jù)插值算法及三組單色數(shù)組,計(jì)算并生成一組單色目標(biāo)曲線,其中一組單色目標(biāo)曲線包括紅基色目標(biāo)曲線、綠基色目標(biāo)曲線和藍(lán)基色目標(biāo)曲線。
此外,為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供一種白平衡調(diào)整方法,所述白平衡調(diào)整方法包括:
獲取白平衡調(diào)整裝置的N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片,并采集N張灰階信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)及亮度數(shù)據(jù)和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù),其中N>1且N為正整數(shù),所述白平衡數(shù)據(jù)包括色度的色坐標(biāo);
根據(jù)每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)、色坐標(biāo)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo),推導(dǎo)每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng),其中一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)包括紅基色亮度參數(shù)項(xiàng),綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng);
根據(jù)插值算法、所有灰階信號(hào)圖片的N組單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及白平衡調(diào)整裝置預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值,計(jì)算并生成一組單色目標(biāo)曲線,其中一組單色目標(biāo)曲線包括紅基色目標(biāo)曲線、綠基色目標(biāo)曲線和藍(lán)基色目標(biāo)曲線;
根據(jù)單色目標(biāo)曲線的白平衡數(shù)據(jù)和gamma值,設(shè)置并執(zhí)行新的白平衡數(shù)據(jù)及gamma值。
可選地,所述白平衡數(shù)據(jù)還包括紅基色增益值、綠基色增益值、藍(lán)基色增益值,所述每張灰階圖片中白平衡數(shù)據(jù)的紅基色增益值、綠基色增益值和藍(lán)基色增益值都一致,而獲取的N張灰階信號(hào)圖片的紅基色增益值、綠基色增益值、藍(lán)基色增益值的數(shù)值均勻分布在0~255的信號(hào)區(qū)間,并呈現(xiàn)為等差遞增的趨勢(shì)。
可選地,所述獲取白平衡調(diào)整裝置的N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片,并采集N張灰階信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)及亮度數(shù)據(jù)和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)的步驟包括:
獲取白平衡調(diào)整裝置的灰階信號(hào)圖片和標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片;
采集灰階信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)及亮度數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù);
判斷白平衡調(diào)整裝置是否已接收到N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片;
當(dāng)檢測(cè)到白平衡調(diào)整裝置接收到N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片,停止接收?qǐng)D片,當(dāng)檢測(cè)到白平衡調(diào)整裝置未接收到N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片時(shí),則繼續(xù)接收?qǐng)D片。
可選地,所述根據(jù)每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)、色坐標(biāo)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo),推導(dǎo)每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)的步驟包括:
為每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)設(shè)置一組單色亮度參數(shù)項(xiàng),其中一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)包括紅基色亮度參數(shù)項(xiàng),綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng);
根據(jù)每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)、色坐標(biāo)、單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo),構(gòu)建方程組;
根據(jù)所述方程組,推導(dǎo)求解出每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)。
可選地,所述根據(jù)插值算法、所有灰階信號(hào)圖片的N組單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及白平衡調(diào)整裝置預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值,計(jì)算并生成一組單色目標(biāo)曲線的步驟包括:
根據(jù)所有灰階信號(hào)圖片的N組亮度參數(shù)項(xiàng)、預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)gamma值,生成三組單色數(shù)組,其中三組單色數(shù)組包括紅基色數(shù)組、綠基色數(shù)組和藍(lán)基色數(shù)組;
根據(jù)插值算法及三組單色數(shù)組,計(jì)算并生成一組單色目標(biāo)曲線,其中一組單色目標(biāo)曲線包括紅基色目標(biāo)曲線、綠基色目標(biāo)曲線和藍(lán)基色目標(biāo)曲線。
本發(fā)明通過(guò)獲取采集模塊獲取白平衡調(diào)整裝置的N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片,并采集N張灰階信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)及亮度數(shù)據(jù)和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù);然后特征推導(dǎo)模塊根據(jù)每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)、色坐標(biāo)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo),推導(dǎo)每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng);接著目標(biāo)曲線生成模塊根據(jù)插值算法、所有灰階信號(hào)圖片的N組單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及白平衡調(diào)整裝置預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值,計(jì)算并生成一組單色目標(biāo)曲線;最后參數(shù)設(shè)置模塊根據(jù)單色目標(biāo)曲線的白平衡數(shù)據(jù)和gamma值,設(shè)置并執(zhí)行新的白平衡數(shù)據(jù)及gamma值。通過(guò)上述方式,白平衡調(diào)整裝置可以快速、有效的調(diào)整白平衡數(shù)據(jù),以及確保各灰階信號(hào)的gamma均在要求范圍內(nèi),擴(kuò)大色階信號(hào)調(diào)整范圍,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)白平衡調(diào)整裝置調(diào)整色階信號(hào)的大范圍覆蓋,提高白平衡數(shù)據(jù)的調(diào)整效率。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明白平衡調(diào)整裝置第一實(shí)施例的模塊示意圖;
圖2為本發(fā)明白平衡調(diào)整裝置第三實(shí)施例中獲取采集模塊的細(xì)化模塊示意圖;
圖3為本發(fā)明白平衡調(diào)整裝置第四實(shí)施例中特征推導(dǎo)模塊的細(xì)化模塊示意圖;
圖4為本發(fā)明白平衡調(diào)整裝置第五實(shí)施例中目標(biāo)曲線生成模塊的細(xì)化模塊示意圖;
圖5為本發(fā)明白平衡調(diào)整方法第一實(shí)施例的流程示意圖;
圖6為本發(fā)明白平衡調(diào)整方法第三實(shí)施例中所述獲取白平衡調(diào)整裝置的N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片,并采集N張灰階信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)及亮度數(shù)據(jù)和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)的步驟的細(xì)化流程示意圖;
圖7為本發(fā)明白平衡調(diào)整方法第四實(shí)施例中所述根據(jù)每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)、色坐標(biāo)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo),推導(dǎo)每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)的步驟的細(xì)化流程示意圖;
圖8為本發(fā)明白平衡調(diào)整方法第五實(shí)施例中所述根據(jù)插值算法、所有灰階信號(hào)圖片的N組單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及白平衡調(diào)整裝置預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值,計(jì)算并生成一組單色目標(biāo)曲線的步驟的細(xì)化流程示意圖;
圖9為本發(fā)明平衡調(diào)整方法中白平衡調(diào)整裝置所采集到的灰階信號(hào)圖片和標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)、亮度數(shù)據(jù)和RGB等差遞增數(shù)值的示意圖;
圖10為本發(fā)明平衡調(diào)整方法中第五實(shí)施例計(jì)算生成的單色目標(biāo)曲線的坐標(biāo)示意圖;
圖11為本發(fā)明平衡調(diào)整方法調(diào)整前后的白平衡數(shù)據(jù)的色坐標(biāo)的變化趨勢(shì)示意圖;
圖12為本發(fā)明平衡調(diào)整方法調(diào)整前后各灰階信號(hào)圖片的gamma值的示意圖。
本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例,參考附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
現(xiàn)在將參考附圖描述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的白平衡調(diào)整裝置。在后續(xù)的描述中,使用用于表示元件的諸如“模塊”、“部件”或“單元”的后綴僅為了有利于本發(fā)明的說(shuō)明,其本身并沒有特定的意義。因此,“模塊”與“部件”可以混合地使用。
本發(fā)明中,白平衡調(diào)整裝置可以是某個(gè)待調(diào)整裝置中的一個(gè)裝置,只針對(duì)其所屬的待調(diào)整裝置進(jìn)行白平衡調(diào)整,同時(shí)其本身也可以一個(gè)待調(diào)整裝置,即可對(duì)本身進(jìn)行白平衡調(diào)整。
本發(fā)明提供一種白平衡調(diào)整裝置,參考圖1,在白平衡調(diào)整裝置第一實(shí)施例中,該白平衡調(diào)整裝置包括:
獲取采集模塊10,用于獲取白平衡調(diào)整裝置的N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片,并采集N張灰階信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)及亮度數(shù)據(jù)和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù),其中N>1且N為正整數(shù),所述白平衡數(shù)據(jù)包括色度的色坐標(biāo);
灰階指的是亮度的明暗程度,灰階信號(hào)圖片指的是能代表亮度的明暗的圖片,灰階信號(hào)圖片是一種具有從黑到白256級(jí)灰度色階或等級(jí)的單色圖像。單色信號(hào)指的是在RGB顏色標(biāo)準(zhǔn)下不同基色場(chǎng)(紅基色場(chǎng),綠基色場(chǎng)和藍(lán)基色場(chǎng))下的表現(xiàn)形式。灰階信號(hào)圖片中的每個(gè)像素用8位數(shù)據(jù)表示,因此像素點(diǎn)值介于黑白間的256種灰度中的一種。該圖片只有灰度等級(jí),而沒有顏色的變化。而代表該圖片顏色標(biāo)準(zhǔn)的紅基色增益值、綠基色增益值和藍(lán)基色增益值(R,G,B值)都是統(tǒng)一的數(shù)值。三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片指的是RGB顏色標(biāo)準(zhǔn)的三原色代表圖片,包括紅基色標(biāo)準(zhǔn)圖、綠基色標(biāo)準(zhǔn)圖和藍(lán)基色標(biāo)準(zhǔn)圖,此三張標(biāo)準(zhǔn)圖是白平衡調(diào)整裝置校正白平衡數(shù)據(jù)的關(guān)鍵圖片,其采集到的參考數(shù)據(jù)是本發(fā)明算法計(jì)算中的重要參考源。采集到的亮度數(shù)據(jù)是本發(fā)明白平衡調(diào)整最終顯示的技術(shù)效果的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
特征推導(dǎo)模塊20,用于根據(jù)每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)、色坐標(biāo)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo),推導(dǎo)每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng),其中一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)包括紅基色亮度參數(shù)項(xiàng),綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng);
由于白平衡調(diào)整裝置最終設(shè)置調(diào)整的數(shù)據(jù)是通過(guò)復(fù)雜算法推導(dǎo)運(yùn)算獲得的,故其算法中參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)量較多,包括每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)、色坐標(biāo)、以及三張標(biāo)準(zhǔn)的單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo),以此作為本發(fā)明實(shí)施例中的運(yùn)算數(shù)據(jù),推導(dǎo)過(guò)程可以通過(guò)方程、矩陣等算法方式,最終獲取到每張灰階信號(hào)圖片的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)。其中,單色亮度參數(shù)項(xiàng)指的是在RGB顏色標(biāo)準(zhǔn)下不同基色場(chǎng)(紅基色場(chǎng),綠基色場(chǎng)和藍(lán)基色場(chǎng))下的紅基色亮度參數(shù)項(xiàng),綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng)。每張灰階信號(hào)圖片皆有對(duì)應(yīng)的單色亮度參數(shù)項(xiàng),例如,第i張灰階信號(hào)圖片的紅基色亮度參數(shù)項(xiàng),綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng)分別為YiR,YiG,YiB,而第i+1張灰階信號(hào)圖片的三個(gè)單色亮度參數(shù)項(xiàng)為Y(i+1)R,Y(i+1)G,Y(i+1)B。
在本實(shí)施例中,每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù),色坐標(biāo)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo)的數(shù)據(jù)將成為本發(fā)明算法運(yùn)算當(dāng)中的計(jì)算元素,通過(guò)相互之間的邏輯關(guān)聯(lián)關(guān)系,將該關(guān)系量化出來(lái),并計(jì)算以獲得每張灰階信號(hào)圖片設(shè)置的三個(gè)單色亮度參數(shù)項(xiàng)。
目標(biāo)曲線生成模塊30,用于根據(jù)插值算法、所有灰階信號(hào)圖片的N組單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及白平衡調(diào)整裝置預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值,計(jì)算并生成一組單色目標(biāo)曲線,其中一組單色目標(biāo)曲線包括紅基色目標(biāo)曲線、綠基色目標(biāo)曲線和藍(lán)基色目標(biāo)曲線;
白平衡調(diào)整裝置的生產(chǎn)廠家或?qū)I(yè)人士預(yù)先設(shè)置好標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值。所述標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值代表著白平衡調(diào)整裝置處于最佳顯示效果下的最佳參考值。根據(jù)所有灰階信號(hào)圖片的N組單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值,通過(guò)插值算法等一系列算法的計(jì)算,生成一組單色目標(biāo)曲線。所述單色目標(biāo)曲線主要反應(yīng)了單色信號(hào)下輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的非線性關(guān)系,該單色目標(biāo)曲線包括紅基色目標(biāo)曲線、綠基色目標(biāo)曲線和藍(lán)基色目標(biāo)曲線。同時(shí)單色目標(biāo)曲線中包括了能協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值以及白平衡調(diào)整裝置所能調(diào)整的白平衡數(shù)據(jù)和gamma值二者之間的平衡的數(shù)據(jù),最終白平衡數(shù)據(jù)的變化反映到紅基色目標(biāo)曲線、綠基色目標(biāo)曲線和藍(lán)基色目標(biāo)曲線的坐標(biāo)調(diào)整。
參數(shù)設(shè)置模塊40,用于根據(jù)單色目標(biāo)曲線的白平衡數(shù)據(jù)和gamma值,設(shè)置并執(zhí)行新的白平衡數(shù)據(jù)及gamma值。
獲得的單色目標(biāo)曲線中包括了新的白平衡數(shù)據(jù)和gamma值,作為調(diào)整白平衡調(diào)整裝置白平衡數(shù)據(jù)和gamma值的參考數(shù)據(jù),白平衡調(diào)整裝置根據(jù)所述單色目標(biāo)曲線的白平衡數(shù)據(jù)和gamma值進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,使得新的白平衡數(shù)據(jù)和gamma值生效執(zhí)行。參考圖11和圖12,圖11和圖12作為本實(shí)施例的舉例示意圖,反映了調(diào)整前后的白平衡數(shù)據(jù)中色度的色坐標(biāo)和gamma值發(fā)生了明顯的改變,使得該設(shè)備的色階信號(hào)調(diào)整范圍擴(kuò)大,進(jìn)而完成白平衡調(diào)整裝置調(diào)整色階信號(hào)的大范圍覆蓋,使得白平衡調(diào)整覆蓋到的色階信號(hào)得以應(yīng)用。
本發(fā)明通過(guò)獲取采集模塊10獲取白平衡調(diào)整裝置的N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片,并采集N張灰階信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)及亮度數(shù)據(jù)和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù);然后特征推導(dǎo)模塊20根據(jù)每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)、色坐標(biāo)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo),推導(dǎo)每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng);接著目標(biāo)曲線生成模塊30根據(jù)插值算法、所有灰階信號(hào)圖片的N組單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及白平衡調(diào)整裝置預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值,計(jì)算并生成一組單色目標(biāo)曲線;最后參數(shù)設(shè)置模塊40根據(jù)單色目標(biāo)曲線的白平衡數(shù)據(jù)和gamma值,設(shè)置并執(zhí)行新的白平衡數(shù)據(jù)及gamma值。通過(guò)上述方式,白平衡調(diào)整裝置可以快速、有效的調(diào)整白平衡數(shù)據(jù),以及確保各灰階信號(hào)的gamma均在要求范圍內(nèi),擴(kuò)大色階信號(hào)調(diào)整范圍,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)白平衡調(diào)整裝置調(diào)整色階信號(hào)的大范圍覆蓋,提高白平衡數(shù)據(jù)的調(diào)整效率。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明白平衡調(diào)整裝置第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,提出白平衡調(diào)整裝置第二實(shí)施例,所述第二實(shí)施例與第一實(shí)施例之間的區(qū)別在于,所述白平衡數(shù)據(jù)還包括紅基色增益值、綠基色增益值、藍(lán)基色增益值,所述每張灰階圖片中白平衡數(shù)據(jù)的紅基色增益值、綠基色增益值和藍(lán)基色增益值都一致,而獲取的N張灰階信號(hào)圖片的紅基色增益值、綠基色增益值、藍(lán)基色增益值的數(shù)值均勻分布在0~255的信號(hào)區(qū)間,并呈現(xiàn)為等差遞增的趨勢(shì)。
參考圖9,采集到的白平衡數(shù)據(jù)是用于本發(fā)明的運(yùn)算,其相關(guān)聯(lián)的白平衡數(shù)據(jù)包括RGB顏色標(biāo)準(zhǔn)下的紅基色增益值R、綠基色增益值G、藍(lán)基色增益值B和色度的色坐標(biāo)(x,y),并且接收到的N張灰階信號(hào)圖片應(yīng)具有一定的特征代表性,例如所述灰階信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)互不相同,其RGB顏色標(biāo)準(zhǔn)值處于0~255的信號(hào)區(qū)間內(nèi),并且其RGB顏色標(biāo)準(zhǔn)值可以以等差遞增的形式呈現(xiàn)出來(lái),并盡量覆蓋大范圍信號(hào)區(qū)間。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明白平衡調(diào)整裝置第二實(shí)施例的基礎(chǔ)上,提出白平衡調(diào)整裝置第三實(shí)施例,參考圖2,所述第三實(shí)施例與第二實(shí)施例之間的區(qū)別在于,所述獲取采集模塊10包括:
獲取單元11,用于獲取白平衡調(diào)整裝置的灰階信號(hào)圖片和標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片;
采集單元12,用于采集灰階信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)及亮度數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù);
判斷單元13,用于判斷白平衡調(diào)整裝置是否已接收到N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片;
執(zhí)行單元14,用于當(dāng)檢測(cè)到白平衡調(diào)整裝置接收到N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片,停止接收?qǐng)D片,當(dāng)檢測(cè)到白平衡調(diào)整裝置未接收到N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片時(shí),則繼續(xù)接收?qǐng)D片。
白平衡調(diào)整裝置通過(guò)串口控制信號(hào)發(fā)生器依次輸出N張?zhí)囟ǖ幕译A信號(hào)圖片到待調(diào)整設(shè)備,同時(shí)控制色溫儀依次采集相應(yīng)的色度、亮度數(shù)據(jù)等白平衡數(shù)據(jù)并傳回白平衡調(diào)整裝置。
為方便理解本實(shí)施例,以下將通過(guò)舉例進(jìn)行解釋說(shuō)明:
獲取單元11先獲取到N張?zhí)囟ǖ幕译A信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片,以8bit顏色深度為例,采集單元12進(jìn)行采集的詳細(xì)過(guò)程如下:
1)采集單元12通過(guò)串口控制信號(hào)發(fā)生器輸出特定圖片i(i的初始值為1);
2)輸出信號(hào)通過(guò)HDMI線給到待調(diào)整設(shè)備,待調(diào)整設(shè)備顯示圖片i;
3)采集單元12通過(guò)串口控制色溫儀采集色度、亮度數(shù)據(jù)等,采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)串口傳回白平衡調(diào)整裝置;
4)白平衡調(diào)整裝置保存色溫儀傳回的數(shù)據(jù),同時(shí)判斷單元13判斷i是否大于13,若是,執(zhí)行單元14執(zhí)行步驟5);否則,i加1,執(zhí)行單元14跳到步驟1);
5)13組灰階色度、亮度數(shù)據(jù)采集完畢。
參考圖9,白平衡調(diào)整裝置最終獲取的RGB數(shù)值表如圖所示。
需要說(shuō)明的是,以上數(shù)據(jù)僅為舉例,本發(fā)明的數(shù)據(jù)并不唯一,根據(jù)實(shí)際情況的不同而獲取到的數(shù)據(jù)可能不同。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明白平衡調(diào)整裝置第三實(shí)施例的基礎(chǔ)上,提出白平衡調(diào)整裝置第四實(shí)施例,參考圖3,所述第四實(shí)施例與第三實(shí)施例之間的區(qū)別在于,所述特征推導(dǎo)模塊20包括:
設(shè)置單元21,用于為每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)設(shè)置一組單色亮度參數(shù)項(xiàng),其中一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)包括紅基色亮度參數(shù)項(xiàng),綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng);
構(gòu)建方程組單元22,用于根據(jù)每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)、色坐標(biāo)、單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo),構(gòu)建方程組;
推導(dǎo)求解單元23,用于根據(jù)所述方程組,推導(dǎo)求解出每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)。
為方便算法研究,可事先為每張灰階信號(hào)圖片設(shè)置對(duì)應(yīng)的單色亮度參數(shù)項(xiàng),包括紅基色亮度參數(shù)項(xiàng),綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng)。然后根據(jù)白平衡調(diào)整裝置獲取采集到的灰階信號(hào)圖片和標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù),建立不同數(shù)據(jù)之間邏輯相關(guān)聯(lián)的方程。
本實(shí)施例所列方程式有三個(gè),如下所述:
方程式1:根據(jù)所述灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)和一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)設(shè)置第一方程式,其中第一方程式的邏輯關(guān)系為該圖片的亮度數(shù)據(jù)等于紅基色亮度參數(shù)項(xiàng),綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng)的參數(shù)之和;
方程式2:根據(jù)所述灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù),色坐標(biāo)和一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo)設(shè)置第二方程式,其中第二方程式的邏輯關(guān)系為該圖片的亮度數(shù)據(jù)增大第一數(shù)值倍的值等于紅基色亮度參數(shù)項(xiàng)增大第二數(shù)值倍的值,綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)增大第三數(shù)值倍的值和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng)增大第四數(shù)值倍的值三個(gè)數(shù)值之和,其中第一數(shù)值倍為所述灰階信號(hào)圖片色坐標(biāo)x與y的比值,第二數(shù)值倍為紅基色標(biāo)準(zhǔn)圖的色坐標(biāo)x與y的比值,第三數(shù)值倍為綠基色標(biāo)準(zhǔn)圖的色坐標(biāo)x與y的比值,第四數(shù)值倍為藍(lán)基色標(biāo)準(zhǔn)圖的色坐標(biāo)x與y的比值;
方程式3:根據(jù)所述灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù),色坐標(biāo)和一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo)設(shè)置第三方程式,其中第三方程式的邏輯關(guān)系為該圖片的亮度數(shù)據(jù)增大第五數(shù)值倍的值等于紅基色亮度參數(shù)項(xiàng)增大第六數(shù)值倍的值,綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)增大第七數(shù)值倍的值和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng)增大第八數(shù)值倍的值三個(gè)數(shù)值之和,其中第五數(shù)值倍為數(shù)值1與所述圖片色坐標(biāo)x,y相減獲得的差值與y的比值,第六數(shù)值倍為數(shù)值1與紅基色標(biāo)準(zhǔn)圖的色坐標(biāo)x,y相減獲得的差值,與y的比值,第七數(shù)值倍為數(shù)值1與綠基色標(biāo)準(zhǔn)圖的色坐標(biāo)x,y相減獲得的差值,與y的比值,第八數(shù)值倍為數(shù)值1與藍(lán)基色標(biāo)準(zhǔn)圖的色坐標(biāo)x,y相減獲得的差值,與y的比值;
為輔助理解本實(shí)施例,以下用一個(gè)具體例子作具體說(shuō)明:
假設(shè)采集到的灰階信號(hào)圖片5和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的所有數(shù)據(jù)如下:
圖片5:灰階信號(hào)的色坐標(biāo)(x5W,y5W)、亮度Y5W;
紅基色標(biāo)準(zhǔn)圖:?jiǎn)紊盘?hào)的色坐標(biāo)(x255R,y255R)、亮度Y255R;
綠基色標(biāo)準(zhǔn)圖:?jiǎn)紊盘?hào)的色坐標(biāo)(x255G,y255G)、亮度Y255G;
藍(lán)基色標(biāo)準(zhǔn)圖:?jiǎn)紊盘?hào)的色坐標(biāo)(x255B,y255B)、亮度Y255B;
由參數(shù)設(shè)置模塊20的舉例獲得圖片5的三個(gè)單色亮度參數(shù)項(xiàng)為Y5R,Y5G,Y5B。
獲得第一方程式(1),第二方程式(2),第三方程式(3)如下所示:
(1)Y5W=Y(jié)5R+Y5G+Y5B
隨后將第一方程式(1),第二方程式(2),第三方程式(3)聯(lián)立形成方程組,并求解獲得灰階信號(hào)圖片5對(duì)應(yīng)的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)Y5R,Y5G和Y5B,如下,
該三個(gè)單色亮度參數(shù)項(xiàng)作為圖片5的一組單色亮度參數(shù),其解根將成為后續(xù)操作步驟使用的重要參考數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明白平衡調(diào)整裝置第四實(shí)施例的基礎(chǔ)上,提出白平衡調(diào)整裝置第五實(shí)施例,參考圖4,所述第五實(shí)施例與第四實(shí)施例之間的區(qū)別在于,所述目標(biāo)曲線生成模塊30包括:
數(shù)組生成單元31,用于根據(jù)所有灰階信號(hào)圖片的N組亮度參數(shù)項(xiàng)、預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)gamma值,生成三組單色數(shù)組,其中三組單色數(shù)組包括紅基色數(shù)組、綠基色數(shù)組和藍(lán)基色數(shù)組;
目標(biāo)曲線生成單元32,用于根據(jù)插值算法及三組單色數(shù)組,計(jì)算并生成一組單色目標(biāo)曲線,其中一組單色目標(biāo)曲線包括紅基色目標(biāo)曲線、綠基色目標(biāo)曲線和藍(lán)基色目標(biāo)曲線。
單色目標(biāo)曲線的生成需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的計(jì)算,以下為舉例說(shuō)明:
1、數(shù)組生成單元31將獲取到的所有灰階信號(hào)圖片的亮度參數(shù)項(xiàng)以及預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)gamma值進(jìn)行核心運(yùn)算推導(dǎo),進(jìn)行一系列計(jì)算后生成三個(gè)單色數(shù)組,分別為紅基色數(shù)組、綠基色數(shù)組和藍(lán)基色數(shù)組(以下稱為R數(shù)組、G數(shù)組和B數(shù)組)。假設(shè)每個(gè)數(shù)組有n個(gè)元素值(n根據(jù)白平衡調(diào)整裝置的調(diào)試點(diǎn)數(shù)設(shè)置的不同而有所不同),例如R數(shù)組為(R1,R2,....,Rn),G數(shù)組和B數(shù)組類推。
2、數(shù)組生成單元31獲取三個(gè)單色數(shù)組后,目標(biāo)曲線生成單元32將這三個(gè)單色數(shù)組通過(guò)綜合數(shù)據(jù)連貫性、顏色特性、亮度特性等因素的數(shù)據(jù)對(duì)比,進(jìn)行插值計(jì)算,插值的大致過(guò)程如下:以R數(shù)組為例,假設(shè)R數(shù)組有10個(gè)元素(R1,R2,R3,......R10),則插值后將得到256個(gè)元素(R1_1,R1_2,......,R1_26,R2_1,R2_2,......,R10_26),其中元素(R1_1,R1_2,......,R1_26)是根據(jù)0和元素R1插值而成,其余類推,如元素(R2_1,R2_2,......,R2_m)是根據(jù)R1和元素R2插值而成。需要說(shuō)明的是,m并非定值,會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)的實(shí)際情況有所不同。參考圖10,目標(biāo)曲線生成單元32最終會(huì)生成一組單色目標(biāo)曲線,該組單色目標(biāo)曲線分為紅基色目標(biāo)曲線、綠基色目標(biāo)曲線和藍(lán)基色目標(biāo)曲線,分別為三條連貫的目標(biāo)曲線,這三條曲線的最終作用是使白平衡調(diào)整裝置達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)及gamma值。
本發(fā)明還提供一種白平衡調(diào)整方法,該白平衡調(diào)整方法主要應(yīng)用于白平衡調(diào)整裝置上,在白平衡調(diào)整方法第一實(shí)施例中,參考圖5,所述白平衡調(diào)整方法包括:
步驟S10,獲取白平衡調(diào)整裝置的N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片,并采集N張灰階信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)及亮度數(shù)據(jù)和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù),其中N>1且N為正整數(shù),所述白平衡數(shù)據(jù)包括色度的色坐標(biāo);
灰階指的是亮度的明暗程度,灰階信號(hào)圖片指的是能代表亮度的明暗的圖片,灰階信號(hào)圖片是一種具有從黑到白256級(jí)灰度色階或等級(jí)的單色圖像。單色信號(hào)指的是在RGB顏色標(biāo)準(zhǔn)下不同基色場(chǎng)(紅基色場(chǎng),綠基色場(chǎng)和藍(lán)基色場(chǎng))下的表現(xiàn)形式?;译A信號(hào)圖片中的每個(gè)像素用8位數(shù)據(jù)表示,因此像素點(diǎn)值介于黑白間的256種灰度中的一種。該圖片只有灰度等級(jí),而沒有顏色的變化。而代表該圖片顏色標(biāo)準(zhǔn)的紅基色增益值、綠基色增益值和藍(lán)基色增益值(R,G,B值)都是統(tǒng)一的數(shù)值。三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片指的是RGB顏色標(biāo)準(zhǔn)的三原色代表圖片,包括紅基色標(biāo)準(zhǔn)圖、綠基色標(biāo)準(zhǔn)圖和藍(lán)基色標(biāo)準(zhǔn)圖,此三張標(biāo)準(zhǔn)圖是白平衡調(diào)整裝置校正白平衡數(shù)據(jù)的關(guān)鍵圖片,其采集到的參考數(shù)據(jù)是本發(fā)明算法計(jì)算中的重要參考源。采集到的亮度數(shù)據(jù)是本發(fā)明白平衡調(diào)整最終顯示的技術(shù)效果的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
步驟S20,根據(jù)每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)、色坐標(biāo)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo),推導(dǎo)每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng),其中一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)包括紅基色亮度參數(shù)項(xiàng),綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng);
由于白平衡調(diào)整裝置最終設(shè)置調(diào)整的數(shù)據(jù)是通過(guò)復(fù)雜算法推導(dǎo)運(yùn)算獲得的,故其算法中參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)量較多,包括每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)、色坐標(biāo)、以及三張標(biāo)準(zhǔn)的單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo),以此作為本發(fā)明實(shí)施例中的運(yùn)算數(shù)據(jù),推導(dǎo)過(guò)程可以通過(guò)方程、矩陣等算法方式,最終獲取到每張灰階信號(hào)圖片的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)。其中,單色亮度參數(shù)項(xiàng)指的是在RGB顏色標(biāo)準(zhǔn)下不同基色場(chǎng)(紅基色場(chǎng),綠基色場(chǎng)和藍(lán)基色場(chǎng))下的紅基色亮度參數(shù)項(xiàng),綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng)。每張灰階信號(hào)圖片皆有對(duì)應(yīng)的單色亮度參數(shù)項(xiàng),例如,第i張灰階信號(hào)圖片的紅基色亮度參數(shù)項(xiàng),綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng)分別為YiR,YiG,YiB,而第i+1張灰階信號(hào)圖片的三個(gè)單色亮度參數(shù)項(xiàng)為Y(i+1)R,Y(i+1)G,Y(i+1)B。
在本實(shí)施例中,每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù),色坐標(biāo)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo)的數(shù)據(jù)將成為本發(fā)明算法運(yùn)算當(dāng)中的計(jì)算元素,通過(guò)相互之間的邏輯關(guān)聯(lián)關(guān)系,將該關(guān)系量化出來(lái),并計(jì)算以獲得每張灰階信號(hào)圖片設(shè)置的三個(gè)單色亮度參數(shù)項(xiàng)。
步驟S30,根據(jù)插值算法、所有灰階信號(hào)圖片的N組單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及白平衡調(diào)整裝置預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值,計(jì)算并生成一組單色目標(biāo)曲線,其中一組單色目標(biāo)曲線包括紅基色目標(biāo)曲線、綠基色目標(biāo)曲線和藍(lán)基色目標(biāo)曲線;
白平衡調(diào)整裝置的生產(chǎn)廠家或?qū)I(yè)人士預(yù)先設(shè)置好標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值。所述標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值代表著白平衡調(diào)整裝置處于最佳顯示效果下的最佳參考值。根據(jù)所有灰階信號(hào)圖片的N組單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值,通過(guò)插值算法等一系列算法的計(jì)算,生成一組單色目標(biāo)曲線。所述單色目標(biāo)曲線主要反應(yīng)了單色信號(hào)下輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的非線性關(guān)系,該單色目標(biāo)曲線包括紅基色目標(biāo)曲線、綠基色目標(biāo)曲線和藍(lán)基色目標(biāo)曲線。同時(shí)單色目標(biāo)曲線中包括了能協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值以及白平衡調(diào)整裝置所能調(diào)整的白平衡數(shù)據(jù)和gamma值二者之間的平衡的數(shù)據(jù),最終白平衡數(shù)據(jù)的變化反映到紅基色目標(biāo)曲線、綠基色目標(biāo)曲線和藍(lán)基色目標(biāo)曲線的坐標(biāo)調(diào)整。
步驟S40,根據(jù)單色目標(biāo)曲線的白平衡數(shù)據(jù)和gamma值,設(shè)置并執(zhí)行新的白平衡數(shù)據(jù)及gamma值。
獲得的單色目標(biāo)曲線中包括了新的白平衡數(shù)據(jù)和gamma值,作為調(diào)整白平衡調(diào)整裝置白平衡數(shù)據(jù)和gamma值的參考數(shù)據(jù),白平衡調(diào)整裝置根據(jù)所述參考數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,使得新的白平衡數(shù)據(jù)和gamma值生效。參考圖11和圖12,圖11和圖12作為本實(shí)施例的舉例示意圖,反映了調(diào)整前后的白平衡數(shù)據(jù)中色度的色坐標(biāo)和gamma值發(fā)生了明顯的改變,使得該設(shè)備的色階信號(hào)調(diào)整范圍擴(kuò)大,進(jìn)而完成白平衡調(diào)整裝置調(diào)整色階信號(hào)的大范圍覆蓋,使得白平衡調(diào)整覆蓋到的色階信號(hào)得以應(yīng)用。
本發(fā)明通過(guò)獲取白平衡調(diào)整裝置的N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片,并采集N張灰階信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)及亮度數(shù)據(jù)和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù);然后根據(jù)每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)、色坐標(biāo)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo),推導(dǎo)每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng);接著根據(jù)插值算法、所有灰階信號(hào)圖片的N組單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及白平衡調(diào)整裝置預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值,計(jì)算并生成一組單色目標(biāo)曲線;最后根據(jù)單色目標(biāo)曲線的白平衡數(shù)據(jù)和gamma值,設(shè)置并執(zhí)行新的白平衡數(shù)據(jù)及gamma值。通過(guò)上述方式,白平衡調(diào)整裝置可以快速、有效的調(diào)整白平衡數(shù)據(jù),以及確保各灰階信號(hào)的gamma均在要求范圍內(nèi),擴(kuò)大色階信號(hào)調(diào)整范圍,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)白平衡調(diào)整裝置調(diào)整色階信號(hào)的大范圍覆蓋,提高白平衡數(shù)據(jù)的調(diào)整效率。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明白平衡調(diào)整方法第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,提出方法第二實(shí)施例,所述第三實(shí)施例與第二實(shí)施例之間的區(qū)別在于,所述白平衡數(shù)據(jù)還包括紅基色增益值、綠基色增益值、藍(lán)基色增益值,所述每張灰階圖片中白平衡數(shù)據(jù)的紅基色增益值、綠基色增益值和藍(lán)基色增益值都一致,而獲取的N張灰階信號(hào)圖片的紅基色增益值、綠基色增益值、藍(lán)基色增益值的數(shù)值均勻分布在0~255的信號(hào)區(qū)間,并呈現(xiàn)為等差遞增的趨勢(shì)。
參考圖9,采集到的白平衡數(shù)據(jù)是用于本發(fā)明的運(yùn)算,其相關(guān)聯(lián)的白平衡數(shù)據(jù)包括RGB顏色標(biāo)準(zhǔn)下的紅基色增益值R、綠基色增益值G、藍(lán)基色增益值B和色度的色坐標(biāo)(x,y),并且接收到的N張灰階信號(hào)圖片應(yīng)具有一定的特征代表性,例如所述灰階信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)互不相同,其RGB顏色標(biāo)準(zhǔn)值處于0~255的信號(hào)區(qū)間內(nèi),并且其RGB顏色標(biāo)準(zhǔn)值可以以等差遞增的形式呈現(xiàn)出來(lái),并盡量覆蓋大范圍信號(hào)區(qū)間。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明白平衡調(diào)整方法第二實(shí)施例的基礎(chǔ)上,提出方法第三實(shí)施例,參考圖6,所述第三實(shí)施例與第二實(shí)施例之間的區(qū)別在于,所述獲取白平衡調(diào)整裝置的N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片,并采集N張灰階信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)及亮度數(shù)據(jù)和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)的步驟包括:
步驟S11,獲取白平衡調(diào)整裝置的灰階信號(hào)圖片和標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片;
步驟S12,采集灰階信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù)及亮度數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù);
步驟S13,判斷白平衡調(diào)整裝置是否已接收到N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片;
步驟S14,當(dāng)檢測(cè)到白平衡調(diào)整裝置接收到N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片,停止接收?qǐng)D片,當(dāng)檢測(cè)到白平衡調(diào)整裝置未接收到N張灰階信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片時(shí),則繼續(xù)接收?qǐng)D片。
白平衡調(diào)整裝置通過(guò)串口控制信號(hào)發(fā)生器依次輸出N張?zhí)囟ǖ幕译A信號(hào)圖片到待調(diào)整設(shè)備,同時(shí)控制色溫儀依次采集相應(yīng)的色度、亮度數(shù)據(jù)等白平衡數(shù)據(jù)并傳回白平衡調(diào)整裝置。
為方便理解本實(shí)施例,以下將通過(guò)舉例進(jìn)行解釋說(shuō)明:
白平衡調(diào)整裝置先獲取到十三張?zhí)囟ǖ幕译A信號(hào)圖片和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片,以8bit顏色深度為例,采集白平衡數(shù)據(jù)的詳細(xì)過(guò)程如下:
1)通過(guò)串口控制信號(hào)發(fā)生器輸出特定圖片i(i的初始值為1);
2)輸出信號(hào)通過(guò)HDMI線給到待調(diào)整設(shè)備,待調(diào)整設(shè)備顯示圖片i;
3)通過(guò)串口控制色溫儀采集色度、亮度數(shù)據(jù)等,采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)串口傳回白平衡調(diào)整裝置;
4)白平衡調(diào)整裝置保存色溫儀傳回的數(shù)據(jù),同時(shí)判斷i是否大于13,若是,執(zhí)行步驟5);否則,i加1,跳到步驟1);
5)十三組灰階色度、亮度數(shù)據(jù)采集完畢。
參考圖9,白平衡調(diào)整裝置最終獲取的RGB數(shù)值表如圖所示。
需要說(shuō)明的是,以上數(shù)據(jù)僅為舉例,本發(fā)明的數(shù)據(jù)并不唯一,根據(jù)實(shí)際情況的不同而獲取到的數(shù)據(jù)可能不同。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明白平衡調(diào)整方法第三實(shí)施例的基礎(chǔ)上,提出白平衡調(diào)整方法第四實(shí)施例,參考圖7,所述第四實(shí)施例與第三實(shí)施例之間的區(qū)別在于,所述根據(jù)每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)、色坐標(biāo)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo),推導(dǎo)每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)的步驟包括:
步驟S21,為每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)設(shè)置一組單色亮度參數(shù)項(xiàng),其中一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)包括紅基色亮度參數(shù)項(xiàng),綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng);
步驟S22,根據(jù)每張灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)、色坐標(biāo)、單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo),構(gòu)建方程組;
步驟S23,根據(jù)所述方程組,推導(dǎo)求解出每張灰階信號(hào)圖片對(duì)應(yīng)的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)。
為方便算法研究,可事先為每張灰階信號(hào)圖片設(shè)置對(duì)應(yīng)的單色亮度參數(shù)項(xiàng),包括紅基色亮度參數(shù)項(xiàng),綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng)。然后根據(jù)白平衡調(diào)整裝置獲取采集到的灰階信號(hào)圖片和標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的白平衡數(shù)據(jù),建立不同數(shù)據(jù)之間邏輯相關(guān)聯(lián)的方程。
本實(shí)施例所列方程式有三個(gè),如下所述:
方程式1:根據(jù)所述灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù)和一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)設(shè)置第一方程式,其中第一方程式的邏輯關(guān)系為該圖片的亮度數(shù)據(jù)等于紅基色亮度參數(shù)項(xiàng),綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng)的參數(shù)之和;
方程式2:根據(jù)所述灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù),色坐標(biāo)和一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo)設(shè)置第二方程式,其中第二方程式的邏輯關(guān)系為該圖片的亮度數(shù)據(jù)增大第一數(shù)值倍的值等于紅基色亮度參數(shù)項(xiàng)增大第二數(shù)值倍的值,綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)增大第三數(shù)值倍的值和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng)增大第四數(shù)值倍的值三個(gè)數(shù)值之和,其中第一數(shù)值倍為所述灰階信號(hào)圖片色坐標(biāo)x與y的比值,第二數(shù)值倍為紅基色標(biāo)準(zhǔn)圖的色坐標(biāo)x與y的比值,第三數(shù)值倍為綠基色標(biāo)準(zhǔn)圖的色坐標(biāo)x與y的比值,第四數(shù)值倍為藍(lán)基色標(biāo)準(zhǔn)圖的色坐標(biāo)x與y的比值;
方程式3:根據(jù)所述灰階信號(hào)圖片的亮度數(shù)據(jù),色坐標(biāo)和一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的色坐標(biāo)設(shè)置第三方程式,其中第三方程式的邏輯關(guān)系為該圖片的亮度數(shù)據(jù)增大第五數(shù)值倍的值等于紅基色亮度參數(shù)項(xiàng)增大第六數(shù)值倍的值,綠基色亮度參數(shù)項(xiàng)增大第七數(shù)值倍的值和藍(lán)基色亮度參數(shù)項(xiàng)增大第八數(shù)值倍的值三個(gè)數(shù)值之和,其中第五數(shù)值倍為數(shù)值1與所述圖片色坐標(biāo)x,y相減獲得的差值與y的比值,第六數(shù)值倍為數(shù)值1與紅基色標(biāo)準(zhǔn)圖的色坐標(biāo)x,y相減獲得的差值,與y的比值,第七數(shù)值倍為數(shù)值1與綠基色標(biāo)準(zhǔn)圖的色坐標(biāo)x,y相減獲得的差值,與y的比值,第八數(shù)值倍為數(shù)值1與藍(lán)基色標(biāo)準(zhǔn)圖的色坐標(biāo)x,y相減獲得的差值,與y的比值;
為輔助理解本實(shí)施例,以下用一個(gè)具體例子作具體說(shuō)明:
假設(shè)采集到的灰階信號(hào)圖片5和三張標(biāo)準(zhǔn)單色信號(hào)圖片的所有數(shù)據(jù)如下:
圖片5:灰階信號(hào)的色坐標(biāo)(x5W,y5W)、亮度Y5W;
紅基色標(biāo)準(zhǔn)圖:?jiǎn)紊盘?hào)的色坐標(biāo)(x255R,y255R)、亮度Y255R;
綠基色標(biāo)準(zhǔn)圖:?jiǎn)紊盘?hào)的色坐標(biāo)(x255G,y255G)、亮度Y255G;
藍(lán)基色標(biāo)準(zhǔn)圖:?jiǎn)紊盘?hào)的色坐標(biāo)(x255B,y255B)、亮度Y255B;
由參數(shù)設(shè)置模塊20的舉例獲得圖片5的三個(gè)單色亮度參數(shù)項(xiàng)為Y5R,Y5G,Y5B。
獲得第一方程式(1),第二方程式(2),第三方程式(3)如下所示:
(1)Y5W=Y(jié)5R+Y5G+Y5B
隨后將第一方程式(1),第二方程式(2),第三方程式(3)聯(lián)立形成方程組,并求解獲得灰階信號(hào)圖片5對(duì)應(yīng)的一組單色亮度參數(shù)項(xiàng)Y5R,Y5G和Y5B,如下,
該三個(gè)單色亮度參數(shù)項(xiàng)作為圖片5的一組單色亮度參數(shù),其解根將成為后續(xù)操作步驟使用的重要參考數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明白平衡調(diào)整方法第四實(shí)施例的基礎(chǔ)上,提出白平衡調(diào)整方法第五實(shí)施例,參考圖8,所述第五實(shí)施例與第四實(shí)施例之間的區(qū)別在于,所述根據(jù)插值算法、所有灰階信號(hào)圖片的N組單色亮度參數(shù)項(xiàng)以及白平衡調(diào)整裝置預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)gamma值,計(jì)算并生成一組單色目標(biāo)曲線的步驟包括:
步驟S31,根據(jù)所有灰階信號(hào)圖片的N組亮度參數(shù)項(xiàng)、預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)gamma值,生成三組單色數(shù)組,其中三組單色數(shù)組包括紅基色數(shù)組、綠基色數(shù)組和藍(lán)基色數(shù)組;
步驟S32,根據(jù)插值算法及三組單色數(shù)組,計(jì)算并生成一組單色目標(biāo)曲線,其中一組單色目標(biāo)曲線包括紅基色目標(biāo)曲線、綠基色目標(biāo)曲線和藍(lán)基色目標(biāo)曲線。
單色目標(biāo)曲線的生成需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的計(jì)算,以下為舉例說(shuō)明:
1、將獲取到的所有灰階信號(hào)圖片的亮度參數(shù)項(xiàng)以及預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)gamma值進(jìn)行核心運(yùn)算推導(dǎo),進(jìn)行一系列計(jì)算后生成三個(gè)單色數(shù)組,分別為紅基色數(shù)組、綠基色數(shù)組和藍(lán)基色數(shù)組(以下稱為R數(shù)組、G數(shù)組和B數(shù)組)。假設(shè)每個(gè)數(shù)組有n個(gè)元素值(n根據(jù)白平衡調(diào)整裝置的調(diào)試點(diǎn)數(shù)設(shè)置的不同而有所不同),例如R數(shù)組為(R1,R2,....,Rn),G數(shù)組和B數(shù)組類推。
2、獲取三個(gè)單色數(shù)組后,將這三個(gè)單色數(shù)組通過(guò)綜合數(shù)據(jù)連貫性、顏色特性、亮度特性等因素的數(shù)據(jù)對(duì)比,進(jìn)行插值計(jì)算,插值的大致過(guò)程如下:以R數(shù)組為例,假設(shè)R數(shù)組有10個(gè)元素(R1,R2,R3,......R10),則插值后將得到256個(gè)元素(R1_1,R1_2,......,R1_26,R2_1,R2_2,......,R10_26),其中元素(R1_1,R1_2,......,R1_26)是根據(jù)0和元素R1插值而成,其余類推,如元素(R2_1,R2_2,......,R2_m)是根據(jù)R1和元素R2插值而成。需要說(shuō)明的是,m并非定值,會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)的實(shí)際情況有所不同。參考圖10,白平衡調(diào)整裝置最終會(huì)生成一組單色目標(biāo)曲線,該組單色目標(biāo)曲線分為紅基色目標(biāo)曲線、綠基色目標(biāo)曲線和藍(lán)基色目標(biāo)曲線,分別為三條連貫的目標(biāo)曲線,這三條曲線的最終作用是使白平衡調(diào)整裝置達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)白平衡數(shù)據(jù)及gamma值。
需要說(shuō)明的是,在本文中,術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者裝置不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者裝置所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素,并不排除在包括該要素的過(guò)程、方法、物品或者裝置中還存在另外的相同要素。
上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述,不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到上述實(shí)施例方法可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),當(dāng)然也可以通過(guò)硬件,但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái),該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)(如ROM/RAM、磁碟、光盤)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)終端設(shè)備(可以是手機(jī),計(jì)算機(jī),服務(wù)器,空調(diào)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。