[發明專利]自適應的白平衡啟動速度控制方法和裝置

有效

• 申請號: 201310317835.5
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN103402103A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 陳芳芳;董鵬宇;李源;劉翔;吳子輝;謝鵬
• 申請（專利權）人: 上海富瀚微電子有限公司
• 主分類號: H04N9/73
• 分類號: H04N9/73
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

技術領域

本發明涉及一種圖像處理技術領域，尤其涉及一種自適應的白平衡啟動判斷與啟動速度控制方法與裝置。

背景技術

白平衡技術是指在不同色溫環境下還原白色物體的顏色，去除由拍攝光源造成的圖像偏色。自動白平衡調節需要自動跟蹤光源色溫的變化，由估計得到的色溫值調整圖像的色度增益。

現有技術中，通常較難區分場景的變化與環境色溫的變化，頻繁進出畫面的物體將使白平衡參考點統計信息頻繁變化而使白平衡增益不斷抖動。尤其當畫面中進入一個黃色或藍色的單色物體時，即使環境色溫沒有變化，白平衡調節通常也會錯誤推斷色溫變化而造成畫面明顯偏色。而當單色干擾物體退出畫面時，白平衡調節又會還原畫面顏色。這樣，當干擾物較頻繁進出畫面時，通常的白平衡技術就會造成畫面顏色不停的變化。

專利《啟動白平衡調節的控制方法和控制裝置》一文中通過運動檢測提取背景區域，當背景區域在連續兩幀圖像中的色度平均值大于或大于等于某一閾值時，就認為環境色溫發生了變化而觸發白平衡調節的啟動，而在背景區域面積較小時直接觸發白平衡調節的啟動。這種判斷方法在背景區域較小時無法應用啟動控制，并且在一些場景中仍然無法很好區分場景變化與色溫變化。例如當背景區域是反射能力較差的物體時，即使光源色溫發生了較大的變化，背景區域的色度平均值仍可能變化很小而無法觸發白平衡啟動的閾值，造成白平衡調節無法正常啟動。

由上述可知，現有的自動白平衡技術通常無法簡單準確地判斷白平衡調節是否需要啟動，干擾物的進出通常會導致色度增益的不穩定變動。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種穩定可行的自適應白平衡啟動速度控制方法、以及相應的控制裝置，解決目前白平衡控制中由于干擾物的頻繁進出或晃動而可能導致白平衡調節錯誤響應及白平衡增益不穩定變動的問題，提高白平衡調節的搞干擾性與穩定性。

為實現上述技術效果，本發明公開了一種自適應的白平衡啟動速度控制方法，所述方法包括以下步驟：

A0、按一定規則劃分圖像的觀測區域，并得到各個觀測區域的統計信息；

A1、定義白平衡啟動死區，所述死區是指當白平衡調節已達到收斂，計算得到當前色度增益調節差落在該區域內則不啟動白平衡增益調節模塊，即沿用上一幀的白平衡色度增益，所述色度增益調節差是指上一幀的白平衡色度增益與當前幀的目標色度增益；

A2、白平衡啟動速度控制,由色度增益調節差與色度統計值的變化聯合控制啟動速度；

A3、白平衡色度增益的調節，以及白平衡調節是否達到收斂的判斷。

所述方法進一步的改進在于，所述步驟A0包括：按照一定的規則將圖像在空間上劃分成若干個小的觀測區域,并得到每個觀測區域的統計信息，進一步包括觀測區域內的白平衡參考點數及對應的色度分量統計信息。

所述方法進一步的改進在于，所述步驟A1包括：定義白平衡啟動死區，計算當前幀的白平衡調節目標色度增益，得到目標增益與上一幀調節增益的調節差，在白平衡調節達到收斂后，判斷所述上一幀調節增益的調節差是否處于白平衡啟動死區，當處于白平衡啟動死區，不觸發白平衡增益調節模塊，即沿用上一幀的白平衡調節色度增益，反之則自適應地調節白平衡啟動速度并觸發色度增益調節模塊的啟動。

所述方法進一步的改進在于，在滿足一定條件下，由所述上一幀調節增益的調節差的絕對值的大小聯合統計信息的變化情況決定觸發白平衡啟動的速度。

所述方法進一步的改進在于，啟動速度控制的具體過程包括由每個觀測區域的有效參考點點數變化與色度分量統計值的變化判斷該觀測區域是否為場景/色溫變化區，得到發生場景/色溫變化的觀測區域個數。根據上一幀調節增益的調節差的絕對值與發生場景/色溫變化的觀測區域個數的大小區分啟動速度。

所述方法進一步的改進在于，所述步驟A3中白平衡色度增益的調節和白平衡收斂的判斷，包括：

在滿足白平衡調節的啟動條件后，根據當前幀白平衡目標增益，在上一幀白平衡色度增益基礎上，以一定的步長更新當前幀色度增益；

更新白平衡色度增益后，判斷白平衡調節是否達到收斂。

本發明還公開了一種自適應的白平衡啟動速度控制裝置，包括：

觀測區域劃分單元，用于按一定的規則在空域上將輸入圖像劃分成若干個小的觀測區域；

目標色度增益計算單元，連接所述觀測區域劃分單元，用于計算當前幀白平衡調節的目標色度分量增益；

白平衡啟動控制單元，連接所述目標色度增益計算單元，用于控制白平衡增益調節是否啟動以及白平衡調節啟動后觸發調節模塊的速度；