[發明專利]一種基于灰點提取的自動白平衡矯正方法

有效

• 申請號: 201410197703.8
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN103974053A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 宋寶;周向東;余曉菁;唐小琦;杜寶森;劉路;張文杰;占頌
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04N9/73
• 分類號: H04N9/73
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春

技術領域

本發明屬于視頻圖像處理技術領域，具體涉及一種基于灰點提取的自動白平衡矯正方法。

背景技術

從計算機對圖像內容的分析和理解的角度看，人們希望正確穩定地獲得景物的真實顏色，希望視頻采集系統可以在不同光照下自動適應光照條件，自動將物體顏色轉換為白光下物體的顏色，自動白平衡是在視頻采集系統中實現該種功能的模塊。白平衡即去除光源因素對于物體顏色的影響，將在未知光源下拍攝的物體顏色轉換成在經典光源下的物體顏色，從而達到色彩的一致性的方法。白平衡算法好壞決定視頻的質量，視頻處理中合理的自動白平衡算法可獲取高清晰度，高顏色還原度的視頻，對增強數字監控視頻的效果具有重要意義。

自動白平衡算法分為兩類：基于假設的自動白平衡算法和基于統計的自動白平衡算法：

(1)基于假設的自動白平衡算法，先假設一個前提，然后根據前提獲取相應的發射面，提取發射面可獲得光源信息，進而計算出光源情況，最后根據光源情況完成白平衡算法。完美反射法假設目標物體有一理想平面可以完美反射光源光波，該平面對應的圖像表征為具有極高的圖像亮度，根據完美反射面獲得光源信息而計算出光源情況，從而進行白平衡處理，該方法失效可能性較高。G.Buchsbaum在1980年提出了灰度世界法，該方法前提條件較為苛刻，一般結合完美反射法來使用。Finlayson在灰度世界法的基礎上又提出了灰度陰影算法，J.V.Weijer提出了灰度邊沿法。以上算法的前提條件都較為苛刻，且算法易產生失效情況；

(2)基于統計的白平衡算法，最為著名的是Forsyth在1990年提出的色域映射法，主要優點在于對于其應用環境沒有特別限制，其結果較假設的自動白平衡算法更為準確，但存在如下缺點，第一，獲得在經典光源下所有可能出現的R(red)、G(green)、B(blue)值集合非常困難；第二，計算量比較大；第三，獲得的變換矩陣是一個集合，無有效的方法獲得最優解。

發明內容

針對上述問題，本發明目的是在于提供一種基于灰點提取的自動白平衡矯正方法，其能克服經典白平衡算法中假設前提條件苛刻、失效情況較多、計算復雜、應用范圍窄的問題，擴寬了經典白平衡算法的應用范圍，減少失效情況。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于灰點提取的自動白平衡矯正方法，其包括以下步驟：

S1：對圖像傳感器采集的RAW(原始圖像數據)圖像數據進行黑電平矯正處理，去除其中的直流偏移成分；

S2：利用灰點選取標準對上述經黑電平矯正處理后的圖像數據進行處理，檢測其中是否存在灰點；

S3:當識別出灰點時，通過均值計算法依據灰點RGB(紅、綠、藍)三通道顏色亮度計算其RGB三通道的增益，然后跳轉到S7；

S4:當沒有識別出灰點時，通過計算圖像熵判斷RAW圖像數據顏色豐富度，以圖像熵閥值為判斷依據，去除其中圖像熵值小于圖像熵閥值的顏色單調的大色塊；

S5:通過灰度陰影法計算經S4中去掉大色塊的圖像的RGB三通道顏色亮度的閔可夫斯基范數；

S6:通過經S5中得出的閔可夫斯基范數計算去除大色塊后圖像的RGB三通道的增益；

S7：將所得的RGB三通道增益輸入白平衡模塊中，即完成白平衡矯正。

進一步的，所述的S2中采用如下公式設定灰點選取的標準：