一种摄像机白平衡的处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及视频图像处理技术，特别是一种摄像机白平衡的处理方法。
【背景技术】
[0002] 白平衡就是指对白色物体颜色的还原，从物理意义上说，物体之所以呈现出某种 特定的颜色，是因为光线照射到物体表面时，物体表面所反射的光在人眼视觉系统中呈现 出这种特定的颜色。也就是说，物体被人眼观测到的颜色不仅仅跟物体的反射性质有关，而 且同样跟射向物体的光线的颜色有关。在不同的光线照射下，当我们直接用肉眼察看这个 世界时，对相同颜色的感觉基本保持恒定不变的，比如在旭日初升的早晨，我们看一个白色 的物体时，感觉到它是白色的；而在夜晚，我们处于昏暗的灯光下看白色物体时，感到它仍 然是白的。又比如我们在钨丝灯下呆了很长一段时间，钨丝灯下的白色感觉到依然是白色 的，并不会觉得白纸偏红。这是由于人类在不断的生长过程中，人的大脑已经适应了不同光 线下的物体的颜色。正是由于这种独特的适应性，人的大脑可以侦测并且更正不同光照下 的色彩变更，因此不论在阳光、室内、阴影、或荧光下，人们所看到的白色物体颜色仍旧为白 色。但是，图像传感器没有这种适应性，由于图像传感器在不同的光照条件下输出的不平衡 性，导致传感器输出会出现色彩失真，造成图像偏红，或者偏蓝的不良后果。为了使传感器 的输出与人的视觉标准更加贴近，就必须通过仿造人类大脑的行为，并能根据光线的变化 来调整色彩，来达到令人满意的色彩。白平衡就是针对不同色温条件下，通过调整消除偏 色，使拍摄出来的图像更接近人眼的视觉习惯。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种摄像机白平衡的处理方法，包括：
[0004] 获取当前帧图像中红绿蓝各分量像素值总和及红绿蓝各像素值均值；
[0005] 获取当前帧图像红绿蓝颜色各分量的校正系数并与下一帧图像中红绿蓝像素值 分别相乘进行白平衡处理；
[0006] 所述下一帧图像中红绿蓝各分量像素值的总和为白平衡处理后的像素值总和。
[0007] 采用上述方法，当前帧图像红绿蓝颜色各分量的校正系数获取方法为：选取其中 一颜色分量为基准，不对其校正，采用如下公式计算另两种颜色的校正系数
[0009] 其中，As为基准颜色的校正系数，λ JP λ 2分别为除基准颜色外的两颜色的校正 系数，avers为基准颜色的像素值均值，aver丨和aver 2分别为除基准颜色外的两颜色的像素 值均值。
[0010] 本发明与现有技术相比，其显著优点：（1)图像的亮度分量在校正前后没有较大 的变换；（2)图像的色彩还原能力较强；（3)算法简单，易于硬件实现。
[0011] 下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。
【附图说明】
[0012] 图1是一种摄像机白平衡处理方法的流程图。
【具体实施方式】
[0013] 结合图1，一种摄像机白平衡的处理方法，包括：
[0014] 步骤1，统计当前图像各点红绿蓝三通道的像素值的总和；
[0015] 步骤2,计算各颜色分量像素值的均值；
[0016] 步骤3,计算当前帧图像的校正系数；
[0017] 步骤4,对下一帧图像中进行白平衡处理，即用红色像素值乘以上一帧图像中红色 的校正系数，绿色像素值乘以上一帧图像中绿色的校正系数，蓝色像素值乘以上一帧图像 中蓝色的校正系数；
[0018] 步骤5,对步骤4白平衡处理后的图像重新进行步骤2,如此反复迭代。
[0019] 摄像机获取图像是按帧来的，我们在进行白平衡算法时候需要实时的对摄像机输 出的图像进行校正，因此，就必须实时计算当前帧的校正系数。假如当前帧图像为I (X，y)， 其中（x，y)为当前帧像素的坐标。我们首先需要做的就是统计当前帧，即统计当前帧的R、 G、B分量。统计的方法为：
[0020] 摄像机输出的信号为按行逐行输出，并且每一个像素具有R、G、B三种分量。我们 分别累加当前帧图像的红色分量、绿色分量和蓝色分量，得到了 Rsum、Gsum和Bsum0
[0021] 接下来我们计算得到这三个分量的平均值：
其中pixel是一帧图像里面总的像素数。同理，我们可以得到 Gaver 和 Baver0
[0023] 理论认为一副均匀的色彩图像其R、G、B的分量应该是相等的。我们以此为依据进 行我们的算法。当我们统计完以后如果发现红色分量的平均值比绿色的要大，即，Raver > Gaver，则可以说明该图像中红色分量较少，我们需要做的就是削弱图像中的红色分量。同 理，如果蓝色分量比绿色分量要小，我们则需要增强蓝色分量。最终，我们将一副颜色失衡 的图像恢复成颜色协调的图像。而我们选择不对绿色分量做调整主要的目的是彩色图像中 绿色提供了大部分亮度，如果增强或者削弱绿色分量会影响图像的亮度。
[0024] 红色分量的校正系数为
蓝色分量的校正系数为
[0025] 我们采用一幅暖光源照射下的彩色图像在PC机上进行处理，所采用的处理器为 IntelC〇reI3。根据本算法计算后发现，前后图像的亮度未发生较大变化，并且具有较高的 还原能力。我们可以看出白色方块在原来的拍摄条件下为橘黄色，而经过本算法的校正后 基本接近白色。
【主权项】
1. 一种摄像机白平衡的处理方法，其特征在于，包括： 获取当前帖图像中红绿蓝各分量像素值总和及红绿蓝各像素值均值； 获取当前帖图像红绿蓝颜色各分量的校正系数并与下一帖图像中红绿蓝像素值分别 相乘进行白平衡处理； 所述下一帖图像中红绿蓝各分量像素值的总和为白平衡处理后的像素值总和。2. 根据权利要求1所述的摄像机白平衡的处理方法，其特征在于，当前帖图像红绿蓝 颜色各分量的校正系数获取方法为：选取其中一颜色分量为基准，不对其校正，采用如下公 式计算另两种颜色的校正系数其中，λS为基准颜色的校正系数，λ1和λ2分别为除基准颜色外的两颜色的校正系 数，aver.为基准颜色的像素值均值，aver1和aver2分别为除基准颜色外的两颜色的像素值 均值。3. 根据权利要求2所述的摄像机白平衡的处理方法，其特征在于，W绿色为基准，获取 红色和蓝色在每一帖图像中的校正系数。4. 根据权利要求1所述的摄像机白平衡的处理方法，其特征在于，红绿蓝各像素值均 值通过下述公式获得其中，aver为待求颜色的像素值均值，sum为待求颜色的像素值，pixel-帖图像里面 总的像素数。
【专利摘要】本发明提供一种摄像机白平衡的处理方法，包括：步骤1，统计当前图像各点红绿蓝三通道的像素值的总和；步骤2，计算各颜色分量像素值的均值；步骤3，计算当前帧图像的校正系数；步骤4，对下一帧图像中进行白平衡处理，即用红色像素值乘以上一帧图像中红色的校正系数，绿色像素值乘以上一帧图像中绿色的校正系数，蓝色像素值乘以上一帧图像中蓝色的校正系数；步骤5，对步骤4白平衡处理后的图像重新进行步骤2，如此反复迭代。
【IPC分类】H04N9/73
【公开号】CN105245864
【申请号】CN201510571684
【发明人】韶阿俊, 钱惟贤, 顾国华
【申请人】南京理工大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月9日