专利名称：白平衡控制方法
技术领域：
本发明涉及一种自动白平衡调整方法，特别是一种依据不同色温的光源来调整白平衡的自动白平衡调整方法。本发明可应用于影像处理装置或方法上。
背景技术：
人类视觉系统(human visual system，HVS)对于五光十色的色彩变化的适应作用，在于人类具有一种特性，此种特性是在不同色温的光源条件下感知一白色表面而将其当作纯白色。为了模仿人类视觉系统的适应作用，所有的数字影像感控组件要取得数字影像时，必须具有白平衡控制方法来实现人类在那一瞬间真正感知到的类似影像的数字影像。
图1是一传统的使用全影像的白平衡控制方法的步骤流程图，首先，设定一初始的白平衡设定，如步骤S10所示。其次，如步骤S12所示，根据此白平衡设定而取得一影像。如步骤S14所示，取得全影像平均红绿蓝值。如步骤S16所示，使用全影像的平均红绿蓝值来计算白平衡信息。
如步骤S18所示，使用白平衡信息来决定当前的白平衡状态是否符合实际周围的明暗情况。如步骤S20所示，若无须改变当前的白平衡设定，则程序回至步骤S12取得一新影像，否则则执行步骤S22。如步骤S22所示，若所决定的结果显示须要选择一新的白平衡状态，则设定一新的白平衡设定。最后，程序回至取得一新影像的步骤且执行其后步骤。
图2是另一传统的使用白像素的白平衡控制方法的步骤流程图，首先，设定一初始的白平衡设定，如步骤S40所示。其次，如步骤S42所示，根据此白平衡设定而取得一影像。如步骤S44所示，找出影像中的白像素。如步骤S46所示，取得白像素的平均红绿蓝值。如步骤S48所示，使用白像素的平均红绿蓝值来计算白平衡信息。
如步骤S50所示，使用白平衡信息来决定当前的白平衡状态是否符合实际周围的明暗情况。如步骤S52所示，若无须改变当前的白平衡设定，则程序回至步骤S42取得一新影像，否则则执行步骤S54。如步骤S54所示，若所决定的结果显示须要选择一新的白平衡状态，则设定一新的白平衡设定。最后，程序回至取得一新影像的步骤且执行其后步骤。
虽然上述两习用的白平衡控制方法被广泛使用，但是他们各别都具有一些缺点。在第一种方法中，当所取得的景色，例如是落日、森林或蓝天的景色时，在这些景色中具有一些主控的色彩，而在使用全影像红绿蓝的白平衡信息来决定当前的白平衡状态时，会造成不正确的白平衡判断。结果会使得影像被修正而具有相同的平均红绿蓝值而看起来不自然。在第二种方法中，当所找到的白像素数目未超过总体的像素数目的一定比率时，而在使用白像素红绿蓝的白平衡信息来决定当前的白平衡状态时，难以取得正确的结果。
发明内容
本发明的目的是为解决上述问题而提供一种白平衡控制方法，其整合两中传统控制方法且加入增强的程序而形成一种更完善且更能精确地反应周围的明暗情况的白平衡控制方法。
本发明提供的白平衡控制方法首先设定一初始的白平衡设定。其次，根据此白平衡设定而取得一影像，取得全影像以及白像素两者的平均红绿蓝值。分别使用全影像以及白像素两者的平均红绿蓝值来计算白平衡信息。再其次，使用全影像以及白像素两者的红绿蓝的白平衡信息来决定当前的白平衡状态是否符合实际周围的明暗情况。若所决定的结果显示须要选择一新的白平衡状态，则设定一新的白平衡设定。最后，程序回至取得一新影像的步骤且执行其后的步骤。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
图1是一传统的使用全影像的白平衡控制方法的步骤的流程图；图2是另一传统的使用白像素的白平衡控制方法的步骤的流程图；
图3是本发明白平衡控制方法的步骤的流程图；图4A和图4B是本发明白平衡控制方法的一较佳实施例的步骤的流程图；图5系举例说明分歧的白平衡控制状态的概略图；图6A和图6B是决定程序细部内容的一较佳方案的流程图。
具体实施例方式
本发明是一种白平衡控制方法，其整合图1及图2中所示的控制方法且加入增强的程序而形成一种更完善且更能精确地反应周围的明暗情况的新颖白平衡控制方法。
图3是本发明白平衡控制方法的步骤的流程图，首先，设定一初始的白平衡设定，如步骤S110所示。
其次，如步骤S112所示，根据此白平衡设定而取得一影像。如步骤S114、S144以及S146所示，取得全影像以及白像素两者的平均红绿蓝值。如步骤S116以及S148所示，分别使用全影像以及白像素两者之平均红绿蓝值来计算白平衡信息。
再其次，如步骤S118所示，使用全影像以及白像素两者的红绿蓝的白平衡信息来决定当前的白平衡状态是否符合实际周围的明暗情况。如步骤S120所示，若无须改变当前的白平衡设定，则程序回至步骤S112，否则则执行步骤S122。如步骤S122所示，若所决定的结果显示须要选择一新的白平衡状态，则设定一新的白平衡设定。
最后，程序回至取得一新影像的步骤且执行其后的步骤。
图4是本发明白平衡控制方法的一较佳实施例的步骤的流程图，其整体控制程序分成四个主要步骤。
如步骤Step I所示，本较佳实施例的白平衡控制方法是设定成初始的状态。依序如步骤S200、S202、S204以及S206所示，此等初始的状态包括选择数个白平衡控制状态n，对于白平衡控制状态Status 1至Status n选择数个白平衡状况偏压，选择一初始的白平衡控制状态Status S，以及对于白平衡控制状态Status S加载一组白平衡状况偏压。此等白平衡控制状态Status 1至Status n的白平衡状况偏压是依据经验值取得的。
图5是举例说明分歧的白平衡控制状态的概略图。如图5所示，所选择的白平衡控制状态的数目为n，此乃表示具有n个状态的白平衡设定以反应由低色温至高色温的周围的明暗情况。对于分歧的白平衡控制状态Status(n-1)至Status n的分歧的状况偏压是表示成T(n-1)，n，而Status n至Status(n+1)的分歧的状况偏压是表示成T(n-1)，n。
如步骤Step II所示，依据一当前的白平衡控制状态取得一影像，如步骤S208所示。如图所示于此具有两组白平衡信息。之后，取得对于决定白平衡控制状态所须的信息，如以下说明及步骤所示。如步骤S210所示，第一组白平衡信息是由全影像所获得，包括平均全影像红绿蓝值R1、G1以及B1；如步骤S212所示，第一组白平衡获得值包括第一红获得值Rg1以及第一蓝获得值Bg1；如步骤S214所示，平均全影像明视度Y。白平衡获得值Rg1以及Bg1分别由Rg1＝G1/R1以及Bg1＝G1/B1所给定。而明视度Y是由Y＝C1×R1+C2×G1+C3×B1所给定，其中C1+C2+C3＝1。
如步骤S220以及S222所示，第二组白平衡信息是由影像中的白像素所获得，包括平均白像素红绿蓝值R2、G2以及B2；如步骤S224所示，第二组白平衡获得值包括第二红获得值Rg2以及第二蓝获得值Bg2；如步骤S226所示，白像素的数目CWB。白平衡获得值Rg2以及Bg2分别由Rg2＝G2/R2以及Bg2＝G2/B2所给定。
如步骤Step III所示，由步骤Step II所获得的白平衡信息是用来决定当前的白平衡状态是否可以反应实际周围的明暗情况，如步骤S250所示。图6是步骤S250中的决定程序细部内容的一较佳方案的流程图，将白像素的数目CWB与一状况偏压Thc相比较，如步骤S300所示。若是白像素的数目CWB超过状况偏压Thc，则程序执行步骤S310，使用白像素红绿蓝的白平衡信息来决定白平衡设定。否则，若是白像素的数目CWB未超过状况偏压Thc，则程序执行步骤S400，使用全影像红绿蓝的白平衡信息来决定白平衡设定。使用此决定程序可确保于一影像中具有足够可检测到的白像素数目来反应周围的明暗情况。
如步骤S310所示，若是不具有足够可检测到的白像素数目且目前的状态Status S不等于n(不是位于最高状态)，则程序执行步骤S320，将第二组白平衡获得值Rg2以及Bg2与一状况偏压T2s，(s+1)相比较。如步骤S330所示，若是此比较是确定的，则程序执行步骤S510；否则则程序执行步骤S340。如步骤S510所示，白平衡控制状态Status S改变成S＝S+1而且一旗标信号Flag设定成1以指示白平衡控制状态须要改变。若是步骤S330之比较是未确定的或是目前的状态Status S等于n，则程序执行步骤S340。如步骤S340所示，检查Status S是否等于1，若是Status S不等于1，则程序执行步骤S350。如步骤S350所示，将第二组白平衡获得值Rg2以及Bg2与一状况偏压T2s，(s-1)相比较。如步骤S360所示，若上述比较是确定的，则程序执行步骤S520；否则则程序执行步骤S530。如步骤S520所示，白平衡控制状态Status S改变成S＝S-1而且旗标信号Flag设定成1。若是步骤S360之比较是未确定的或是目前的状态Status S等于1，则程序执行步骤S530。如步骤S530所示，当前的白平衡设定将不改变，亦即S＝S且Flag＝0。
白平衡获得值Rg2以及Bg2与状况偏压T2s，(s+1)相比较的一实际的例子是给定Rg2＞＝1.00且Bg2＜＝1.00，当周围的明暗情况显示出比当前的白平衡控制状态Status S所反应的情况具有较高的色温，则上述比较是确定的。此外，Rg2以及Bg2与状况偏压T2s，(s-1)相比较的一实际的例子是给定Rg2＜＝1.00且Bg2＞＝1.00，当周围的明暗情况显示出比当前的白平衡控制状态Status S所反应的情况具有较低的色温，则上述比较是确定的。除此之外，第二组白平衡获得值Rg2以及Bg2与状况偏压T2之间的比较关系并不以上述说明为限制，亦可以选用不同的比较关系或是其它的状况偏压。
在所取得的影像中不具有足够的白像素数目的情况下，使用全影像红绿蓝的白平衡信息来决定白平衡设定，首先，如图6的步骤S400所示，将平均全影像明视度Y与一状况偏压ThY核对以查证明视度Y是否够大而具有有效的色彩信息，若是明视度Y不大于状况偏压ThY则程序执行步骤S530，白平衡设定将不改变且Flag设成0；否则则程序执行步骤S410。如步骤S410所示，若是明视度Y大于状况偏压ThY且目前的白平衡控制状态Status S不等于n，则程序执行步骤S420。如步骤S420所示，将第一组白平衡获得值Rg1以及Bg1与一状况偏压T1s，(s+1)相比较。如步骤S430所示，若是此比较是确定的，则程序执行步骤S510；否则则程序执行步骤S440。如步骤S510所示，白平衡控制状态S＝S+1而且旗标信号Flag设定成1。若是步骤S430的比较是未确定的或是目前的状态Status S等于n，则程序执行步骤S440。如步骤S440所示，检查Status S是否等于1，若是Status S不等于1，则程序执行步骤S450。如步骤S450所示，将第一组白平衡获得值Rg1以及Bg1与一状况偏压T1s，(s-1)相比较。如步骤S460所示，若上述比较是确定的，则程序执行步骤S520；否则则程序执行步骤S530。如步骤S520所示，白平衡控制状态Status S改变成S＝S-1而且旗标信号Flag设定成1。若是步骤S460的比较是未确定的或是目前的状态Status S等于1，则程序执行步骤S530。
白平衡获得值Rg1以及Bg1与状况偏压T2s，(s+1)相比较的一实际的例子是给定[Rg1＜2.5且Bg1＞0.5且(Rg1＞＝1.0或Bg1＜1.0)]。另一方面，Rg1以及Bg1与状况偏压T2s，(s-1)相比较的一实际的例子是给定[Rg1＞0.5且Bg1＜2.5且(Rg1＜1.0或Bg1＞＝1.0)]。上述这些比较可确保减少影像中某些主控的色彩造成的效应而影响到前述状况比较的准确性。除此之外，第一组的白平衡获得值与状况偏压之间的比较关系并不以上述说明为限制，亦可以选用不同的比较关系或是其它的状况偏压。
如图4的步骤Step IV所示，于白平衡控制状态后，如步骤S260所示，若须要改变当前的白平衡设定，则程序执行步骤S270；否则若无须改变当前的白平衡设定，则程序回至步骤Step II。如步骤S270所示，设定一新的白平衡状态。如步骤S280所示，对于新的白平衡状态加载一组白平衡状况偏压，而且程序回至步骤Step II。
综上所述，依据本发明可以正确决定不同色温的周围的明暗情况，所以可以根据周围的明暗情况精确地调整白平衡。
权利要求
1.一种白平衡控制方法，包括以下步骤选择数个白平衡控制状态Status 1至Status n以反应由低色温至高色温的周围的明暗情况；对于该等白平衡控制状态Status 1至Status n选择数个白平衡状况偏压；从数个白平衡控制状态中选择一初始的白平衡控制状态；对于该初始的白平衡控制状态加载一组白平衡状况偏压；依据该初始的白平衡控制状态或是一记作Status S的当前的白平衡控制状态取得一影像；通过该影像取得一第一白平衡信息，包括平均全影像红绿蓝值，第一组的白平衡获得值以及明视度；通过该影像取得第二组的白平衡信息是由影像中的白像素所获得，包括平均白像素红绿蓝值，第二组白平衡获得值以及白像素的数目；依据第一及第二组白平衡信息来决定当前的白平衡状态是否符合上述实际周围的明暗情况，且取得一决定值；当上述决定值显示无须改变当前的白平衡控制状态时，则取得另一影像；以及当上述决定值显示须要改变当前的白平衡控制状态时，则设定一新的白平衡控制状态、加载该新的白平衡控制状态的新白平衡状况偏压以及取得一新的影像。
2.如权利要求1所述的白平衡控制方法，其中，该决定当前的白平衡状态是否符合上述实际周围的明暗情况的步骤还包括下列步骤将该白像素的数目与一第一状况偏压比较；当白像素的数目超过该第一状况偏压时，则依据该第二组白平衡信息来取得该决定值；将该第二组白平衡获得值与该等白平衡控制状态Status S及Status S+1的白平衡状况偏压比较；当该第二组白平衡获得值与该等白平衡控制状态Status S及Status S+1之白平衡状况偏压的比较是确定的时，则将该白平衡控制状态Status S改变成S＝S+1而且将一标标记信号Flag设定成1；当该第二组白平衡获得值与该等白平衡控制状态Status S及Status S+1的白平衡状况偏压之比较是未确定的或是Status S等于n时，则检查Status S是否等于1；当Status S不等于1时，则将该第二组白平衡获得值与该等白平衡控制状态Status S-1及Status S的白平衡状况偏压比较；以及当该第二组白平衡获得值与该等白平衡控制状态Status S-1及Status S的白平衡状况偏压的比较是确定的时，则将该白平衡控制状态Status S改变成S＝S-1而且将该旗标信号Flag设定成1。
3.如权利要求2所述的白平衡控制方法，其中，该第二组的白平衡获得值与该等白平衡控制状态Status S及Status S+1的白平衡状况偏压的比较是给定该第二组的白平衡获得值的一红获得值不小于1，以及一蓝获得值不大于1。
4.如权利要求2所述的白平衡控制方法，其中，该第二组白平衡获得值与该等白平衡控制状态Status S-1及Status S的白平衡状况偏压的比较是给定该第二组的白平衡获得值的红获得值不大于1，以及一蓝获得值不小于1。
5.如权利要求2所述的白平衡控制方法，其中，该决定当前的白平衡状态是否符合上述实际周围的明暗情况的步骤还包括下列步骤当白像素的数目未超过该第一状况偏压时，依据该第一组白平衡信息来取得该决定值；将该第一组白平衡信息的该明视度与一第二状况偏压核对以查证该明视度是否够大而具有有效的色彩信息；当该明视度大于第二状况偏压且当前的白平衡控制状态Status S不等于n时，则将该第一组白平衡获得值与该等白平衡控制状态Status S及StatusS+1的白平衡状况偏压比较；当该第一组的白平衡获得值与该等白平衡控制状态Status S及StatusS+1的白平衡状况偏压之比较是确定的时，则将该白平衡控制状态Status S改变成S＝S+1而且将该标记信号Flag设定成1；当该第一组的白平衡获得值与该等白平衡控制状态Status S及StatusS+1的白平衡状况偏压的比较是未确定的或是Status S等于n时，则检查Status S是否等于1；当Status S不等于1时，则将该第一组的白平衡获得值与该等白平衡控制状态Status S-1及Status S之白平衡状况偏压比较；以及当该第一组白平衡获得值与该等白平衡控制状态Status S-1及Status S的白平衡状况偏压的比较是确定的时，则将该白平衡控制状态Status S改变成S＝S-1而且将该标记信号Flag设定成1。
6.如权利要求5所述的白平衡控制方法，其中，该第一组白平衡获得值与该等白平衡控制状态Status S及Status S+1的白平衡状况偏压的比较是给定该第一组白平衡获得值的一红获得值小于2.5以及一蓝获得值大于0.5，且该红获得值不小于1或该蓝获得值小于1。
7.如权利要求5所述的白平衡控制方法，其中，该第一组的白平衡获得值与该等白平衡控制状态Status S-1及Status S的白平衡状况偏压的比较是给定该第一组的白平衡获得值的红获得值大于0.5以及一蓝获得值小于2.5且该红获得值小于1或该蓝获得值小于1。
全文摘要
本发明公开了一种白平衡控制方法，此方法首先设定一初始的白平衡设定。其次，根据此白平衡设定而取得一影像，取得全影像以及白像素两者的平均红绿蓝值。分别使用全影像以及白像素两者的平均红绿蓝值来计算白平衡信息。其次，使用全影像以及白像素两者的红绿蓝的白平衡信息来决定当前的白平衡状态是否符合实际周围的明暗情况。若所决定的结果显示须要选择一新的白平衡状态，则设定一新的白平衡设定。最后，程序回至取得一新影像的步骤且执行其后步骤。本发明可应用于影像处理装置或方法上。
文档编号H04N9/73GK1984348SQ200510130548
公开日2007年6月20日 申请日期2005年12月14日 优先权日2005年12月14日
发明者林文国 申请人:绘展科技股份有限公司