[發(fā)明專利]顏色增益值的自動白平衡

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680005402.4
• 申請日: 2006-01-05
• 公開（公告）號: CN101124611A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設計）人: M·特里梅舍;M·弗維萊南
• 申請（專利權）人: 諾基亞公司
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 馮譜

技術領域

本發(fā)明涉及圖像重建并且特別地涉及圖像顏色的自動白平衡。

背景技術

在彩色圖像處理中具有挑戰(zhàn)性的問題之一是當在存在具有某些 光譜性質(zhì)的光源情況下執(zhí)行成像時調(diào)整所捕獲的圖像的顏色增益以 便補償成像傳感器可靠地再現(xiàn)顏色的能力的變化。這些光譜性質(zhì)也意 味著照射光源的色溫。成像傳感器在暴露于不同類型的普通照射源時 可能在它們的光譜響應方面具有顯著差異。傳感器響應也通常為非線 性的，因此依賴于傳入光的量和數(shù)個其它環(huán)境條件。出于這些原因， 有必要在成像系統(tǒng)中校正這一問題，而與這一點有關的操作廣義地稱 為白平衡。為了補償照射光譜的變化，應當調(diào)整顏色處理系統(tǒng)和/或 成像器的增益。通常執(zhí)行這一調(diào)整以校正圖像的總照度(亮度)以及 接近所感知的顏色在成像的場景中可接受的再現(xiàn)。出于這一目的，已 經(jīng)開發(fā)各種自動白平衡(AWB)方法。在多數(shù)相機系統(tǒng)中，AWB是 圖像重建鏈完整的一部分并且用來保證即使已經(jīng)在變化的閃光條件 下(例如在陽光下或者在人工閃光條件下)記錄該圖像仍將正確地再 現(xiàn)所成像的場景的顏色。AWB限定了將與各色成分即紅色(R)、 綠色(G)和藍色(B)相關聯(lián)的偏移和增益值。其結(jié)果限定了圖像 的色平衡。

當照射源的光譜對于圖像重建設備是未知的時候，于是基于對所 捕獲的圖像本身的分析來執(zhí)行AWB調(diào)整。這些AWB算法通?；? 將對與各色成分相關聯(lián)的唯一全局偏移和增益值最終進行限定的直 方圖測量。這一方式基于在復雜圖像中所有顏色在圖像的所有部分中 都相當?shù)韧貋肀硎具@一假設。由此，與圖像中所有RGB色成分相 關聯(lián)的增益值能夠限定為遍及整個圖像區(qū)域的常數(shù)。在這一方式中， 對整個圖像全局地進行自動白平衡校正。

如果所成像的場景包含顏色有變和不同的對象的大型集合或者 甚至大的灰色區(qū)域，則將基本上正確地再現(xiàn)圖像的顏色。然而，如果 圖像包含任何大的基本上單色的區(qū)域，例如具有大塊藍天部分的風 景，或者如果在不均勻的照射條件下拍攝圖像，則常規(guī)方式失效。這 里，不均勻的照射是指如下情形，在這些情形下通過具有不同光譜和 /或強度性質(zhì)的光源來照射圖像的不同部分。

為了增強對圖像的照射光譜差異的分析，US20030222992提出將 圖像劃分成子幀并且僅將圖像中能夠被清晰地識別為非單色的那些 部分用于白平衡校正計算。然后，如果圖像平均值的變化歸因于照射 光譜的變化而不是歸因于圖像中存在大的單色區(qū)域則能夠使圖像的 整體白平衡移位。

然而，與上述布置相關聯(lián)的問題在于子幀劃分僅用來包括或者排 出圖像的某些部分用于全局AWB校正分析。在已經(jīng)執(zhí)行子幀分析之 后，所述方法仍然為整個圖像確定全局AWB校正。結(jié)果，如果圖像 包括具有相對照度差異的區(qū)域，則針對整個圖像而應用的這些全局 AWB校正參數(shù)不能補償這些差異。

發(fā)明內(nèi)容

現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)明一種用于為圖像執(zhí)行自動白平衡校正的改進方法 和一種用于實施該方法的裝置。作為本發(fā)明的不同方面，介紹了一種 方法、一種圖像處理設備和一種圖像處理系統(tǒng)。

本發(fā)明基于如下事項：對圖像執(zhí)行白平衡操作，使得在一開始為 圖像的各色成分全局地確定第一增益值。然后通過先確定為圖像的基 本上所有像素所共用的全局顏色增益值、然后基于對包括圖像的單獨 像素和多個相鄰像素的局部窗口的分析為所述單獨像素確定局部顏 色增益值來開始確定局部增益值的操作。最后，為圖像的單獨像素將 第三即最終增益值確定為全局顏色增益值和局部顏色增益值的加權 平均值，并且使用最終顏色增益值來執(zhí)行白平衡操作。

根據(jù)一個實施例，在確定局部增益值的操作過程中，先將圖像劃 分成各包括數(shù)個像素的多個塊，然后確定所述局部窗口使得它包括多 個所述塊。

根據(jù)一個實施例，白平衡操作還包括：為各塊收集局部直方圖的 值；以及為塊的色成分確定具體塊的增益值。

根據(jù)一個實施例，為單獨像素確定所述局部增益值還包括：過濾 具體塊的增益值；為各像素確定從該像素到所述局部窗口所包括的塊 的中央點的距離；以及以從對應塊的中央點到所述像素的距離來內(nèi)插 所過濾的具體塊的增益值。

根據(jù)一個可選實施例，在確定局部增益值的操作過程中，確定所 述局部窗口使得它包括在將要為其局部地確定第二增益值的像素周 圍的可移動窗口，該窗口包括多個像素。