[發(fā)明專利]全天候彩色攝像機(jī)白平衡處理方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310136033.4
• 申請(qǐng)日: 2013-04-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104113744B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳貽剛;王新偉;林彬;朱豪;赫大偉;張巍;廖方誠(chéng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳中興力維技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04N9/73
• 分類號(hào): H04N9/73
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所44287
• 代理人: 胡海國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種全天候彩色攝像機(jī)白平衡處理方法及裝置。

背景技術(shù)

通常，數(shù)碼攝像機(jī)和數(shù)碼照相機(jī)等視頻攝像設(shè)備一般包含：光學(xué)鏡頭、圖像傳感器、圖像處理芯片、圖像傳輸模塊和圖像顯示模塊。

眾所周知，同種顏色的物體在不同光源的照射下會(huì)呈現(xiàn)出不同的顏色，例如，灰色的物體在白熾燈照射下會(huì)呈現(xiàn)黃色，在冷光源照射下會(huì)呈現(xiàn)青色等。由于人眼具有基于此類環(huán)境下對(duì)于顏色的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，因此在不同的光源下，人眼可以還原物體的本質(zhì)顏色。然而，在此類環(huán)境下，經(jīng)過(guò)光學(xué)鏡頭和圖像傳感器處理后輸出的顏色與人眼觀察的結(jié)果則有差異，例如通過(guò)一具體實(shí)驗(yàn)表明，在日光燈照射下，灰色物體經(jīng)過(guò)光學(xué)鏡頭和圖像傳感器處理后輸出的圖像呈現(xiàn)明顯的綠色。因此，必須對(duì)該輸出圖像的顏色進(jìn)行處理，使其在不同的光源下呈現(xiàn)與人眼觀察的結(jié)果相同或相近的灰色，目前主要采用白平衡校正的實(shí)現(xiàn)方法。

在現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)白平衡校正的方法中，在光學(xué)鏡頭和圖像傳感器之間會(huì)添加一個(gè)雙濾鏡IR_CUT。具體地，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，當(dāng)光學(xué)鏡頭外的光線強(qiáng)度感應(yīng)裝置偵測(cè)到光線的強(qiáng)弱變化后，IR-CUT自動(dòng)切換濾光片，從而使輸出圖像達(dá)到最佳效果：當(dāng)IR_CUT切換到紅外濾光片時(shí)，過(guò)濾掉紅外光波段，最終的輸出圖像顯示為彩色；當(dāng)IR_CUT切換到全透光譜濾光片時(shí)，最終的輸出圖像為黑白。

然而，通常實(shí)際使用的圖像傳感器（無(wú)論是CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）還是CCD（Charge-coupled Device，電荷耦合元件））均可以感應(yīng)到所有可見(jiàn)光波段和部分紅外光波段。當(dāng)IR_CUT切換為全透光譜濾光片時(shí)，圖像傳感器的紅色接收器在獲取紅色光波段的同時(shí)還獲取紅外光波段，從而會(huì)導(dǎo)致輸出圖像中紅色光波段會(huì)比正常值大，使輸出圖像整體偏紅，此時(shí)采用現(xiàn)有的白平衡算法則無(wú)法對(duì)這些輸出圖像進(jìn)行校正。當(dāng)IR_CUT切換為紅外濾光片時(shí)，雖然可以有效過(guò)濾紅外光波段，但同時(shí)也會(huì)降低進(jìn)光量，降低圖像亮度，從而導(dǎo)致圖像處理芯片中曝光參數(shù)提高，進(jìn)而增大了噪聲，特別是在低照環(huán)境中，圖像的噪聲會(huì)急劇增加。

另外，雙濾鏡IR_CUT在使用時(shí)還具有以下兩個(gè)較大的缺陷：

（1）無(wú)論是正常切換還是異常切換時(shí)，由于IR_CUT都需要機(jī)械地來(lái)回切換，在經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的機(jī)械磨損后，比較容易損壞；

（2）在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，目前的用于IR_CUT的切換算法相對(duì)不太可靠，例如在切換的臨界光照情形下會(huì)導(dǎo)致IR_CUT來(lái)回的切換，由此導(dǎo)致IR_CUT的損壞幾率進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有采用雙濾鏡IR_CUT實(shí)現(xiàn)白平衡校正的方法所出現(xiàn)的輸出圖像偏紅導(dǎo)致難以執(zhí)行白平衡校正和低照環(huán)境下導(dǎo)致輸出圖像的噪聲增大的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種全天候彩色攝像機(jī)白平衡處理方法及裝置，以及一不包含IR_CUT的全天候彩色攝像機(jī)，其可以有效的對(duì)輸出圖像進(jìn)行白平衡校正、以獲取顏色艷麗、圖像噪聲較小的彩色圖像。

為了達(dá)到本發(fā)明實(shí)施例的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種全天候彩色攝像機(jī)白平衡處理方法，包括：

通過(guò)訓(xùn)練得到圖像的曝光參數(shù)、圖像亮度以及環(huán)境照度之間的映射關(guān)系表；

獲取待處理圖像，并獲取該當(dāng)前待處理圖像的圖像亮度以及與該之相對(duì)應(yīng)的曝光參數(shù)，依據(jù)所述曝光參數(shù)、圖像亮度以及映射關(guān)系表獲取當(dāng)前的環(huán)境照度信息；

依據(jù)當(dāng)前的環(huán)境照度信息以及實(shí)時(shí)檢測(cè)到的當(dāng)前紅外光強(qiáng)度信息對(duì)待處理圖像進(jìn)行去紅外影響處理；

對(duì)經(jīng)去紅外影響處理得到的處理圖像進(jìn)行白平衡校正。

優(yōu)選地，通過(guò)訓(xùn)練以得到圖像的曝光參數(shù)、圖像亮度以及環(huán)境照度之間的映射關(guān)系表的步驟包括：

用不同的光源照射素材獲取圖像，同時(shí)獲取光學(xué)鏡頭附近的環(huán)境照度信息、圖像的曝光參數(shù)信息以及獲取的圖像的亮度信息；

據(jù)此建立圖像的曝光參數(shù)、圖像亮度和環(huán)境照度之間的映射關(guān)系表并保存。

優(yōu)選地，依據(jù)當(dāng)前的環(huán)境照度信息以及實(shí)時(shí)檢測(cè)到的當(dāng)前紅外光強(qiáng)度信息對(duì)待處理圖像進(jìn)行去紅外影響處理的步驟包括：

依據(jù)當(dāng)前的環(huán)境照度信息以及實(shí)時(shí)檢測(cè)到的當(dāng)前紅外光強(qiáng)度信息計(jì)算紅外光波段在環(huán)境照度中的比值；

依據(jù)該比值對(duì)待處理圖像的各通道數(shù)據(jù)進(jìn)行去紅外影響處理，以剔除紅外光的影響。

優(yōu)選地，對(duì)經(jīng)去紅外影響處理得到的處理圖像進(jìn)行白平衡校正的步驟包括：

對(duì)處理圖像進(jìn)行分塊；

挑選出色彩接近灰色的圖像塊作為候選灰塊；