自动白平衡调整方法及自动白平衡调整系统与流程

本发明描述一种自动白平衡调整方法及自动白平衡调整系统，尤指一种利用双色彩空间连续地对图像进行自动白平衡调整的方法以及自动白平衡调整的系统。

背景技术：

1、随着科技日新月异，各种光传感器及图像处理演算法已经应用于日常生活中。光传感器及图像处理演算法用于还原当下环境的真实色彩。在不同的环境下会有不同的光源。由于不同的光源有不同的色温，因此同一物体被不同的光源照射会呈现不同的颜色。色温的单位简称“k”值。当k值越小，色彩会偏红。当k值越大，色彩会偏蓝。因此，在不同的光源下，物体的色彩呈现会受到影响，发生色彩偏移。

2、在图像处理的范畴中，白平衡的目的为将色偏校准，使图像能还原原本的真实色彩。由于白色物体发生色偏时最为明显，因此通常以白色为消除色偏的基准。然而，不同的相机具有不同的感光元件，其白平衡的演算法不同。由于相机的感光元件在不同温度的光线环境下，其红色(r)、绿色(g)、以及蓝色(b)的分量是不平衡的，所以容易发生色彩上的失真。例如，图像的色温明显偏红或是偏蓝。因此，调整白平衡实为图像校正的重要议题。

3、目前常用的白平衡校正方式有两种，一种为灰度世界演算法(gray worldalgorithm)，另一种为完美反射演算法(perfect reflector algorithm)。在灰度世界演算法中，当图像中的色彩较为单一时，其白平衡会失效。在完美反射演算法中，当图像中最亮的区域不是白色时，其白平衡会失效。因此，发展一种优化的白平衡校正方式是很重要的议题。

技术实现思路

1、本发明之一实施例提出一种自动白平衡调整方法。自动白平衡调整方法包括依据第一色彩空间的第一色温曲线及第一亮度范围，决定局部白色像素点区域，依据第一色彩空间的第一色温曲线及第二亮度范围，决定全局白色像素点区域，依据局部白色像素点区域，在图像中选择多个像素，以产生对应于局部白色像素点区域并且在第一色彩空间的局部色彩平均值，依据全局白色像素点区域，在图像中选择多个像素，以产生对应于全局白色像素点区域并且在第一色彩空间的全局色彩平均值，将第一色彩空间的局部色彩平均值转换为第二色彩空间的三原色增益，以及依据第一色彩空间的局部色彩平均值及第二色彩空间的三原色增益，逐帧调整图像的白平衡，以符合三原色目标增益。第一色彩空间与该第二色彩空间不同。

2、本发明之另一实施例提出一种自动白平衡调整系统。自动白平衡调整系统包括图像获取装置、存储器、输出装置以及处理器。图像获取装置用以获取图像。存储器用以储存数据。输出装置用以输出白平衡调整后的图像。处理器耦接在图像获取装置、存储器及输出装置，用以控制图像获取装置、存储器及输出装置。在图像获取装置获取图像后，处理器依据存于存储器中的第一色彩空间的第一色温曲线及第一亮度范围，决定局部白色像素点区域，处理器依据存于存储器中的第一色彩空间的第一色温曲线及第二亮度范围，决定全局白色像素点区域，处理器依据局部白色像素点区域，在图像中选择多个像素，以产生对应于局部白色像素点区域并且在第一色彩空间的局部色彩平均值，处理器依据全局白色像素点区域，在图像中选择多个像素，以产生对应于该全局白色像素点区域并且在第一色彩空间的全局色彩平均值；处理器将第一色彩空间的局部色彩平均值转换为第二色彩空间的三原色增益，处理器依据三原色增益及在第二色彩空间的第二色温曲线，产生三原色目标增益，处理器依据第一色彩空间的局部色彩平均值及第二色彩空间的三原色增益，逐帧调整图像的白平衡，以符合三原色目标增益，处理器控制输出装置输出白平衡调整后的图像，且第一色彩空间与该第二色彩空间不同。

技术特征：

1.一种自动白平衡调整方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中该第一色彩空间是亮度色度色彩空间(yuv色彩空间)，且该第二色彩空间是三原色色彩空间(rgb色彩空间)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中将该第一色彩空间的该局部色彩平均值转换为该第二色彩空间的该三原色增益包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其中依据该三原色增益及在该第二色彩空间的该第二色温曲线，产生该三原色目标增益包括：

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

7.根据权利要求5所述的方法，还包括：

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其中该更新权重依据该前一次的三原色目标增益与该三原色目标增益的距离、查询表或预定值决定。

10.根据权利要求1所述的方法，其中该局部白色像素点区域落入该全局白色像素点区域之内。

11.一种自动白平衡调整系统，包括：

12.根据权利要求11所述的系统，其中该第一色彩空间是亮度色度色彩空间(yuv色彩空间)，且该第二色彩空间是三原色色彩空间(rgb色彩空间)。

13.根据权利要求11所述的系统，其中该处理器依据该第一色彩空间的该局部色彩平均值，转换为该第二色彩空间的红色增益、绿色增益及绿色增益，以及该处理器依据该绿色增益，将该红色增益及该蓝色增益正规化，以产生该第二色彩空间的该三原色增益。

14.根据权利要求11所述的系统，其中该处理器取得该三原色增益与位于该第二色温曲线上，最近的两色温范围边界点的两距离，该处理器依据该两距离，将该三原色增益与该最近的两色温范围边界点线性组合，以产生该三原色目标增益，且该第二色温曲线系由多个色温范围边界点组成。

15.根据权利要求11所述的系统，其中该处理器在该第一色彩空间内设定全局白色误差阈值，该处理器在逐帧调整该图像的该白平衡时，取得该全局色彩平均值在更新的全局白色误差，以及若该全局白色误差大于或等于该全局白色误差阈值，该处理器放大该全局白色像素点区域及该局部白色像素点区域。

16.根据权利要求15所述的系统，其中若该全局白色误差小于该全局白色误差阈值，该处理器在该第一色彩空间内设定白色像素点目标值，该处理器取得该局部色彩平均值与该白色像素点目标值的局部白色误差，及该处理器在逐帧调整该图像的该白平衡时，若该局部白色误差大于或等于局部白色误差阈值，放大该局部白色像素点区域。

17.根据权利要求15所述的系统，其中若该全局白色误差小于该全局白色误差阈值，该处理器在该第一色彩空间内设定白色像素点目标值，该处理器取得该局部色彩平均值与该白色像素点目标值的局部白色误差，及该处理器在逐帧调整该图像的该白平衡时，若该局部白色误差小于局部白色误差阈值，缩小该局部白色像素点区域。

18.根据权利要求11所述的系统，其中该处理器取得前一次的三原色目标增益，该处理器取得更新权重，及该处理器依据该三原色目标增益、更新权重以及前一次的三原色目标增益，产生更新增益。

19.根据权利要求18所述的系统，其中该更新权重依据该前一次的三原色目标增益与该三原色目标增益的距离、查询表或预定值决定。

20.根据权利要求11所述的系统，其中该局部白色像素点区域落入该全局白色像素点区域之内。

技术总结
自动白平衡调整方法包括决定局部白色像素点区域以及全局白色像素点区域；依据局部白色像素点区域，在图像中选择多个像素，以产生对应于局部白色像素点区域并且在第一色彩空间的局部色彩平均值；依据全局白色像素点区域，在图像中选择多个像素，以产生对应于全局白色像素点区域并且在第一色彩空间的全局色彩平均值；将局部色彩平均值转换为第二色彩空间的三原色增益；依据三原色增益及在第二色彩空间的色温曲线，产生三原色目标增益；及依据局部色彩平均值及三原色增益，逐帧调整图像的白平衡，以符合三原色目标增益。

技术研发人员：许得卫,陈轩盈,李俊颖
受保护的技术使用者：伟诠电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15