自动白平衡系统及方法

自动白平衡系统及方法
【专利摘要】本发明提供一种对数字图像进行自动白平衡(AWB)处理的系统以及制造及使用所述系统的方法。响应于白平衡触发，自动地调整图像传感器与用于白平衡的参考区域之间的相对位置使所述图像传感器能够获取所述参考区域的图像。接着计算反映照明源色温的白平衡参数并使用所述参数来执行白平衡以去除色偏。所述参考区域的位置可以提前记录或由所述图像传感器扫描好。可以使所述参考区域可移动以使得其能够位于所述图像传感器的视野内。所述成像系统可以进一步包括能够使所述图像传感器能够绕一个或多个轴旋转的云台。本发明系统及方法适于例如由无人飞行器(UAV)使用。
【专利说明】
自动白平衡系统及方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种数字图像处理，更具体地，但不限于，设及自动白平衡系统及方 法。
【背景技术】
[0002] 白平衡是消除由照明源的色溫所引起的不真实的色偏的过程。不同的照明源，例 如日光、白识灯和巧光灯，具有不同的功率谱分布，其可W引起图像的颜色失真。运样的失 真可W导致例如在照明源色偏的情况下，白色的物体无法呈现为白色。例如，低色溫（如 2000K)的照明源可能使图像偏红色，而高色溫(如9000K)的照明源可能使图像偏蓝色。人眼 可W自动地适应照明的色溫，而当前可用的（或传统的）人工图像获取装置及方法(例如，照 相机和摄像机中使用的图像传感器）却无法自动地适应，因此会由于照明源的色溫而产生 一定的色偏伪影。通过白平衡补偿亮度，生成的图像具有更加真实的色彩。
[0003] 市售的数码相机具有白平衡功能，例如，允许用户从预定义的照明设置(例如，白 识灯、巧光灯、阴天、闪光灯、晴天、烛光等）的集合中选择一色溫设置。然而，如果实际光照 条件与所述照明设置不匹配，使用预定义的照明设置产生的结果可能并不十分理想。备选 地，各种技术可用于执行自动白平衡(AWB)，即，无需所述照明设置的用户说明。运样的AWB 技术需要基于图像的色彩组成。然而，在没有关于照明源色溫的外部参考的情况下执行自 动白平衡可能是困难的且计算量大。当自动白平衡技术不能分辨照明源所引起的整体色偏 与场景组成的内在色彩偏差时，自动白平衡技术中很容易出现误差。
[0004] 例如，常用的AWB技术为灰度世界(gray world)法，其假设场景中的平均颜色是灰 色的或者是无色的。当所述场景中包括大量的颜色平均为灰色时，灰度世界技术是有效的。 然而，当场景的平均颜色不是灰色时，灰度世界技术可能会引入明显的色彩偏差。运种问题 在非灰色单色场景（例如，一蓝色海洋或绿色植物的场景）中尤为严重。另一种AWB技术是 RGB最大值(max-RGB)法，其假设从红、绿、蓝S色通道中的每一个获取的最大值的组合是所 述照明源的颜色。对于单色场景来说，所述RGB最大值法比所述灰度世界法更有效，但所述 RGB最大值法的有效性高度依赖于场景组成。其他的白平衡算法存在相似的局限性。此外， 一些具有高计算复杂度的算法(例如，其需要大量的微分运算)并不适用于实际应用，尤其 不适用于实时视频处理。
[0005] 鉴于上述，有必要提供改进的白平衡系统及方法，其可W在高效计算的同时为各 种类型的图像构成执行精确的白平衡。

【发明内容】

[0006] 依据本文所公开的第一方面，提出了一种对数字图像进行自动白平衡的方法，所 述方法包括：
[0007] 响应白平衡触发，调整图像传感器和参考区域的相对位置，W便定位所述图像传 感器W获取所述参考区域的图像，所述参考区域具有适合于白平衡的颜色；
[0008] 使用所述图像传感器获取所述参考区域的所述图像;W及
[0009] 由所述参考区域的所述图像计算用于对所述数字图像进行白平衡的参数。
[0010] 在所公开方法的一些实施方式中，所述调整所述相对位置包括自动调整所述图像 传感器和所述参考区域的所述相对位置。
[0011] 在所公开方法的一些实施方式中，所述获取包括自动地获取所述参考区域的所述 图像。
[0012] 在所公开方法的一些实施方式中，所述计算包括自动地计算用于白平衡的所述参 数。
[0013] 在所公开方法的一些实施方式中，所述调整所述相对位置包括响应于所述白平衡 触发而调整所述相对位置，所述白平衡触发包括确定所述数字图像缺乏适用作白平衡参考 的区域。
[0014] 在所公开方法的一些实施方式中，所述确定所述数字图像缺乏适用作白平衡参考 的区域包括将所述数字图像的多个像素的颜色比与参考图像的多个像素的颜色比进行比 较。较佳地，所述颜色比为红-绿比率和蓝-绿比率。
[0015] 在所公开方法的一些实施方式中，所述比较包括在散点图上绘制所述参考图像的 所述多个像素的所述颜色比，并在所述散点图上绘制所述数字图像的所述多个像素的所述 颜色比，W及将所述数字图像的所述像素的绘制位置与所述参考图像的所述像素的绘制位 置进行比较。
[0016] 在所公开方法的一些实施方式中，所述调整所述相对位置包括响应于包括用户命 令的所述白平衡触发而调整所述相对位置。
[0017] 在所公开方法的一些实施方式中，所述调整包括自动地移动所述图像传感器W使 得所述参考区域在所述图像传感器的所述视野内。
[0018] 所公开方法的一些实施方式进一步地包括:在所述调整前记录所述参考区域的位 置，W及根据所述参考区域的所记录位置移动所述图像传感器。
[0019] 在所公开方法的一些实施方式中，所述调整包括使能所述图像传感器扫描所述图 像传感器的周围环境W定位所述参考区域。
[0020] 在所公开方法的一些实施方式中，所述使能所述图像传感器包括使能所述图像传 感器通过识别一个或多个标记物来定位所述参考区域。
[0021 ]在所公开方法的一些实施方式中，所述标记物界定所述参考区域的边界。
[0022] 在所公开方法的一些实施方式中，所述标记物为快速响应(QR)码。
[0023] 在所公开方法的一些实施方式中，所述调整包括将所述参考区域自动地移动至所 述图像传感器的所述视野内。
[0024] 所公开方法的一些实施方式进一步地包括:在由所述图像传感器获取所述参考区 域的所述图像后，自动地恢复所述图像传感器和所述参考区域中至少一个的位置。
[0025] 在所公开方法的一些实施方式中，所述计算包括丢弃所述参考区域的所述图像中 具有异常颜色的像素。
[0026] 所公开方法的一些实施方式进一步地包括:如果所述参考区域的所述图像的像素 颜色方差值大于预定阔值，则向控制系统发送错误消息。
[0027] 所公开方法的一些实施方式进一步地包括:使用所述参数对所述数字图像进行白 平衡。
[0028] 依据本文所公开的另一方面，提供了 一种成像系统，包括：
[0029] 适用于获取数字图像的图像传感器W及具有适合于白平衡的颜色的参考区域，
[0030] 其中，所述成像系统用于依据本文所公开的任一方法对数字图像执行自动白平 衡。
[0031] 在所公开系统的一些实施方式中，所述参考区域嵌入于所述成像系统的主体中， 并被配置为在所述图像传感器的视野移入与移出。
[0032] 在所公开系统的一些实施方式中，所述成像系统包括无人飞行器(UAV)。
[0033] 依据本文所公开的另一方面，提供了一成像系统，其包括：
[0034] 图像传感器，其可操作地安装于云台机构上，W使所述图像传感器能够绕至少一 个轴转动；W及
[0035] 图像处理器，其被配置为对数字图像执行自动白平衡，
[0036] 其中所述成像系统被配置为：
[0037] 响应白平衡触发，使用所述云台机构调整所述图像传感器相对于参考区域位置的 位置，所述参考区域具有适合于白平衡的颜色；
[0038] 使用所述图像传感器获取所述参考区域的图像;W及
[0039] 使用所述图像处理器，由所述参考区域的所述图像计算白平衡参数。
[0040] 在所公开系统的一些实施方式中，所述白平衡触发包括由所述图像处理器确定感 兴趣的数字图像缺乏适用作白平衡参考的区域。
[0041] 在所公开系统的一些实施方式中，所述白平衡触发包括用户命令。
[0042] 在所公开系统的一些实施方式中，所述图像处理器被配置成记录关于所述参考区 域的所述位置的一个或多个参数W及使用所述参数调整所述图像传感器的所述位置。
[0043] 在所公开系统的一些实施方式中，所述参数包括所述参考区域相对于所述图像传 感器的所述位置的线性位移与角位移中的至少一个位移。
[0044] 在所公开系统的一些实施方式中，所述图像处理器被配置成用于引导所述图像传 感器扫描其周围环境W定位所述参考区域。
[0045] 在所公开系统的一些实施方式中，所述图像传感器通过识别一个或多个标记物来 定位所述参考区域。
[0046] 在所公开系统的一些实施方式中，所述标记物界定所述参考区域的边界。
[0047] 在所公开系统的一些实施方式中，所述标记物为快速响应(QR)码。
[0048] 在所公开系统的一些实施方式中，所述成像系统包括无人飞行器(UAV)。
[0049] 在所公开系统的一些实施方式中，所述云台机构安置于所述无人飞行器机身的选 定表面上，且所述参考区域位于所述无人飞行器的降落设备上。
【附图说明】
[0050] 图1为一种对数字图像进行自动白平衡的成像系统的实施方式的示例顶层框图。
[0051] 图2为图1中所述成像系统的实施方式的示例图，其中，所述成像系统包括参考区 域和朝向感兴趣场景的图像传感器。
[0052] 图3为图2中所述成像系统的替代实施方式的示例图，其中，所述图像传感器朝向 所述参考区域。
[0053] 图4为图2中所述成像系统的另一替代实施方式的示例图，其中，所述参考区域放 置于所述图像传感器的视野内。
[0054] 图5为图2至图4中所述参考区域的实施方式的示例图，其中，所述参考区域包括用 于定位所述参考区域的标记物。
[0055] 图6为图5中所述参考区域的替代实施方式的示例图，其中所述参考区域包括多个 用于定位所述参考区域的标记物。
[0056] 图7为一种具有图像传感器和云台机构的成像系统的实施方式的示例图。
[0057] 图8为图7中所述成像系统的侧视图的示例图，其中，所述图像传感器朝向感兴趣 场景。
[0058] 图9为图7中所述成像系统的侧视图的示例图，其中，所述图像传感器朝向参考区 域。
[0059] 图10为一种包括无人飞行器(UAV)的成像系统的实施方式的示例图，其中，图像传 感器朝向感兴趣场景。
[0060] 图11为图10中所述成像系统的示例图，其中所述图像传感器朝向所述无人飞行器 上的参考区域。
[0061] 图12为一种对数字图像进行自动白平衡的方法的实施方式的示例顶层流程图。
[0062] 图13为图12中所述方法的替代实施方式的示例流程图，其中所述方法包括触发对 数字图像进行自动白平衡。
[0063] 图14为关于图13所述触发的一种判断图像是否包含适合于白平衡的区域的方法 的实施方式的详细示例流程图。
[0064] 图15为关于图13所述触发的一种判断图像是否包含适合于白平衡的区域的方法 的实施方式的示例图。
[0065] 图16为图12中所述方法用于相对于参考区域定位所述成像系统的图像传感器的 实施方式的实例流程图。
[0066] 图17为图12中所述方法用于相对于参考区域定位图像传感器的替代实施方式的 示例流程图，其中，所述参考区域的位置由标记物指定。
[0067] 图18为图12中所述方法用于相对于图像传感器定位参考区域的另一替代实施方 式的示例流程图。
[0068] 图19为一种计算用于白平衡的参数的方法的实施方式的示例流程图，其中所述白 平衡采用图12中所述的方法。
[0069] 应当注意的是，附图并未按比例绘制，且为了说明目的，在所有附图中通常使用相 同的参考符号表示具有类似结构或功能的元件。还应当注意的是，附图仅仅旨在便于描述 本发明的优选实施方式。附图并未说明所描述的实施方式的每个方面且并不限制本发明的 范围。
【具体实施方式】
[0070] 本发明提供了对数字图像进行白平衡的系统及方法，其通过使用参考区域使能自 动白平衡，W克服现有白平衡技术的局限性。
[0071] 转到图I，显示了包括图像传感器110与图像处理器120的示例成像系统100。所述 图像传感器110可W执行感应光线且将所感应到的光线转换为电子信号的功能，运些电子 信号可W最终显示为图像。各种图像传感器110适用于所述公开的系统及方法，包括，但不 限于，市售相机和摄像机。合适的图像传感器110可W包括模拟图像传感器(如摄像管)和/ 或数字图像传感器(如电荷禪合装置(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)、N型金属氧化物 半导体(NMOS)图像传感器，W及上述图像传感器的混合体或变形体）。数字图像传感器例如 可W包括光敏元件二维阵列，其中每一个光敏元件可分别捕获图像信息的一个像素。所述 图像传感器110优选地具有至少10万像素、50万像素、100万像素、200万像素、500万像素、 1000万像素，或甚至更高像素的分辨率。所述图像传感器110也可W包括依据颜色分离和/ 或过滤所感应到的光线且将所述光线引导到合适的光敏元件上的装置。例如，所述图像传 感器110可W包括颜色滤波阵列，其可W传递红色光、绿色光、或蓝色光至所选择的像素传 感器并在拜耳模板中形成交错的彩色镶嵌网格。备选地，例如，图像传感器110可W包括分 层像素光敏元件的阵列，该阵列依据各光敏元件的属性分离不同波长的光线。图像传感器 110可W具有多种特殊功能W便用于不同的应用，如热成像，多光谱图像的生成，红外探测， 伽马探测、X射线探测等。图像传感器110可W包括，例如，电光传感器，热/红外传感器，彩 色/单色传感器，多光谱成像传感器，分光光度计，分光仪，溫度计，W及照明光度计。
[0072] 所述图像处理器120可W包括执行本文所描述的自动白平衡功能及操作所需的任 何处理硬件。若没有限制，所述图像处理器120可W包括一个或多个通用微处理器(例如单 核或多核处理器），专用集成电路、专用指令集处理器、图形处理单元、物理处理单元、数字 信号处理单元、协处理器、网络处理单元、音频处理单元、加密处理单元等。在某些实施方式 中，所述图像处理器120可W包括图像处理引擎或媒体处理单元，其可W包括用于提高图像 捕捉、过滤、W及处理的某些操作的速度和效率的专用硬件。运样的操作包括，例如，拜耳转 换，去马赛克操作、降噪操作，和/或图像锐化/软化操作。在某些实施方式中，所述图像处理 器120可W包括用于执行白平衡操作的专用硬件。白平衡操作包括，但不限于，判断图像是 否受益于用于白平衡的参考区域130(如图2到4所示）、获取所述用于白平衡的参考区130的 图像、处理所述用于白平衡的参考区域130的图像、由所述参考区域130的图像计算用于白 平衡的参数，W及使用所述用于白平衡的参数对图像进行白平衡。
[0073] 在一些实施方式中，所述成像系统100可根据需要包括一个或多个附加硬件组件 (未示出），用于白平衡或所述成像系统100的其他操作。示例性的附加硬件组件包括，但不 限于，存储器（例如，随机存取存储器(RAM)、静态RAM、动态RAM、只读存储器(ROM)、可编程 ROM、可擦除可编程ROM、电可擦除可编程ROM、闪存、安全数字（SD)卡等）、和/或一个或多个 输入/输出接口（例如，通用串行总线（USB )、数字视频接口（DVI )、显示端口、串行ATA (SATA)、IE邸1394接口（又称为火线接口）、串口、视频图形阵列(VGA)、超级视频图形阵列 (SVGA)、小型计算机系统接口（SCSI)、高清晰度多媒体接口化DMI)、音频端口，和/或专有的 输入/输出接口）。若没有限制，所述成像系统100还可根据需要包括一个或多个输入/输出 装置(如按钮、键盘、小型键盘、轨迹球、显示器W及监视器）。
[0074] 在一些实施方式中，所述成像系统100被配置W使得所述白平衡过程造成的图像 获取过程的中断最短。换一种说法，所述成像系统100可被配置为最小化"停电"时期，在该 "停电"时期中，对感兴趣场景1〇5(如图2到4所示)进行的成像被中断W便对用于白平衡的 参考区域130进行成像。在一些实施方式中，所述图像传感器110从感兴趣场景105中的原始 的有利位置开始移动，W聚焦于所述参考区域130,然后又移回到所述原始的有利位置，上 述图像传感器110的整个移动时间优选地小于10秒，5秒，2秒，1秒，或甚至更短。还原到原始 的有利位置所需要的时间取决于所述图像传感器110所移动的量、所述图像传感器110的运 动速度、获取参考区域130的图像所需要的时间，和/或其他因素。在一些实施方式中，所述 图像传感器110没有移动（例如，所述参考区域130移动到所述图像传感器110的视野的前 面），此时，正常图像获取过程的仍有可能被中断，所述中断的发生最好不超过5秒，2秒，1 秒，或甚至更短。
[0075] 当正常的成像操作被中断W执行白平衡时，在所述白平衡过程中所获取的图像可 W从所述成像系统100输出至外部系统(未示出）或用户(未示出）的图像流中移除。例如，在 如上所述的"停电"期间，可告知所述用户所述成像系统100当前正在进行白平衡且正常的 图像馈送会在一给定时间内恢复。备选地，所述白平衡过程中所获取的图像可W是未经过 滤/未被中断的图像馈送的一部分。换言之，输出至外部系统或用户的图像可W说明所述成 像系统100正在进行白平衡。
[0076] 转到图2,显示了使用参考区域130执行白平衡的成像系统100的示例性实施方式。 所述参考区域130优选地具有适合白平衡的颜色，例如，白色，中性灰，或其它灰色调的颜 色。所述参考区域130优选地，但非一定颜色均匀。所述参考区域130优选地，但非必须具有 平坦性，W避免由于差分光散射所引起的变化。白平衡不要求所述参考区域130的光学特性 必须是理想的。对所述参考区域130的图像进行后处理(例如，使用软件和/或硬件）可W修 正由于所述参考区域130的非理想特性引起的伪影，W在存在运样的非理想特性的情况下 准确地测量照明源的色溫。所述参考区域130可W由W下各种材料中的一种或多种组成，例 如，塑料、纸、金属、木材、泡沫、上述材料的复合材料，W及其他材料。此外，所述参考区域 130的颜色、反射率、和/或其他光学特性可W根据需求使用合适的颜料或其他涂料方便地 进行校准。如图2所示，所述图像传感器110的视野被感兴趣场景105占据。所述参考区域130 可W禪接于所述成像装置100,和/或独立于所述成像装置100。
[0077] 在图3中，显示了图2中所述成像系统100的实施方式的替代配置。为了执行白平 衡，图像传感器110显示为已经被移动（通过平移运动或旋转运动），W使得所述参考区域 130位于所述图像传感器110的视野内。
[0078] 在图4中，显示了图2中所述成像系统100的实施方式的另一替代配置。为了执行白 平衡，所述图像传感器110显示为固定不动而所述参考区域130显示为已经被移动(通过平 移运动或旋转运动）至所述图像传感器110的视野中。如图2到4共同示意，所述图像传感器 110和/或所述参考区域130中的任意一个可W W任何的传统方式，包括平移和/或旋转，进 行相对运动，W便定位所述图像传感器now获取所述参考区域130的图像。
[0079] 转至图5,显示了使用参考区域130与一个或多个标记物135来执行白平衡的成像 系统100的示例性实施方式。所述一个或多个标记物135可W用于指定所述参考区域130的 位置，和/或通过所述标记物135编码的信息来传递关于白平衡过程的附加信息。优选地，在 所述参考区域130中，每一个标记物135可W很容易地区分于所述标记物135的外围137。例 如，所述标记物135的颜色与所述外围137的颜色可W具有高比对度。备选地和/或附加地， 所述标记物135可W具有能够被所述图像传感器110识别的图案。在一些实施方式中，所述 标记物135可W对能够被使用的信息进行编码，例如，W进一步地描绘所述参考区域130。在 一优选实施方式中，所述标记物135可W包括快速响应(QR)码，快速响应码是一种包含机器 可读信息的二维条形码。所述弧码可W包括排列在方格中的深色模块，优选地，在提供色彩 对比的背景136上。图像传感器110可W "读取"所述孤码，图像处理器120(图1所示）可W解 码所述弧码编码的信息。
[0080] 图5中，显示了被位于所述参考区域130中屯、的单个标记物135标记出的参考区域 130。如下文参照图17进行的附加细节的描述，所述图像传感器110可W扫描所述图像传感 器110的周围环境W定位所述标记物135。一旦所述标记物135被定位，所述图像传感器110 可W获取围绕所述标记物135的外围区域137的图像W用于白平衡。如果所述标记物135包 括孤码或编码信息的其他模式，所编码的信息可W用于提供关于白平衡的其他细节(例如， 所述参考区域130的大小、边界、或地形）。
[0081] 转到图6,显示了使用参考区域130和多个标记物135来执行白平衡的成像系统100 的替代示例性实施方式。所述多个标记物135可W，例如，界定所述参考区域130的一个或多 个边界138(如下文进一步地参照图17进行的描述）。在图5与图6中，所述图像传感器110可 W W任何传统的方式，包括旋转和/或平移，相对于所述参考区域130运动W扫描所述标记 物135(如下文进一步地参照图17进行的描述）。
[0082] 在图7中，显示了包括图像传感器110的成像系统100的示例性实施方式，所述图像 传感器110可W附接于云台机构140上，W使所述图像传感器110能够绕至少一个轴149的旋 转。所述云台机构140可W包括一个或多个枢接支座145,所述枢接支座145相对于一个或多 个旋转轴149安装，从而允许所述图像传感器110相对于所述云台机构140所附接的固定装 置146独立旋转。如图所示的示例性云台机构140包括相对于所述固定装置146支撑所述图 像传感器110的第一枢接支座145A、第二枢接支座145B，W及第=枢接支座145C。所述第一 枢接支座145A可W安装在所述固定装置146上且被配置为绕着垂直于所述固定装置146的X 轴149A旋转。所述第二枢接支座145B可W安装在所述第一枢接支座145A上且被配置为绕着 垂直于所述X轴149A的y轴149B旋转。所述第S枢接支座145C可W安装在所述第二枢接支座 145B上且被配置为绕着垂直于所述X轴149A与y轴149B的Z轴149功定转。最后，所述图像传感 器110可W安装于所述第=枢接支座145C上。枢接支座145不必直接地安装于所述固定装置 146、图像传感器110、或其他枢接支座145上。相反，枢接支座145可W选择性地间接安装于 所述固定装置146,图像传感器110、或其他枢接支座145上（例如，通过一个或多个间隔部 (未示出））。
[0083] 所述云台机构140中所述枢接支座145的配置和安装方式是可变的且可W包括，例 如，如图7到9所示的同屯、环结构W及非环结构。依据所需要的旋转自由度数，云台结构140 可W包括任意合适数量的枢接支座145,包括一个，两个，或=个。此外，如图所示的所述枢 接支座145A、145B及145C绕相互垂直的旋转轴(例如，所述X轴149A、y轴149B，及Z轴149C)转 动只是为了说明起见，所述枢接支座145不一定要被设计为绕相互垂直的旋转轴转动。所述 云台机构140根据需求可W包括各种机械装置，例如，滚珠轴承、导轨、致动器等。例如，可W 使用一个或多个转子将每一个枢接支座145旋转一期望角度a。所述云台机构140可W被配 置为响应与来自图像处理器120的旋转命令来引导所述图像传感器110的运动W定位用于 白平衡的参考区域130。
[0084] 在图8中（显示了图7的侧视图），显示了朝向感兴趣场景105的所述图像传感器 110, W及显示了处于所述图像传感器110的视野之外的所述参考区域130。
[0085] 在图9中（显示了与图8类似的侧视图），显示了在响应于白平衡的触发后，所述云 台机构140绕所述Z轴149C向上旋转了角度a,运样使得所述参考区域130处于所述图像传感 器110的视野内。
[0086] 图示及描述的=个枢接支座145只是为了说明起见，所述云台机构140可W包括任 意合适数量的枢接支座145W提供任意的自由度数。此外，图9所示的绕所述Z轴149功定转也 只是为了说明起见，所述图像传感器110可W根据需求绕所述X轴149A、y轴149B，及Z轴149C 的任意组合旋转W获取所述参考区域130的图像。除了旋转地移动之外，所述图像传感器 110根据需要同样可W平移地移动W获取所述参考区域130的图像。
[0087] 在图10-11中，显示了包括无人飞行器(UAVH50的成像系统100的示例性实施方 式。UAV150,俗称无人机，是指没有驾驶员在机上驾驶的航空器，其飞行是自主控制的或由 一远程驾驶员控制(或有时两者都有）。目前发现在民用领域UAV的使用不断增加，运就需要 各种形式的空中数据采集。各种类型的UAV150适合用于所公开的系统及方法。一种合适类 型的UAV150例如是通过多个旋翼推进的旋翼飞行器。一合适的旋翼飞行器具有四个旋翼且 被称四轴飞行器、四旋翼飞行器，或四旋翼。适合虚拟观光系统及方法的示例四轴飞行器包 括许多目前市售的模型。适合本发明系统及方法的UAV150包括，但不限于，其他旋翼设计例 如单旋翼、双旋翼、=旋翼、六旋翼及八旋翼设计。也可W使用固定翼UAV150和旋翼机-固定 翼混合UAV150dUAV150可W包括例如机身151^及一个或多个降落装置152。关于1^￥150的 图示及描述只是为了说明起见，所述成像系统100可W包括或被安装在任何类型的移动平 台上。示例性的适用移动平台包括，但不限于，自行车、汽车、卡车、大型船舶、小型轮船、火 车、直升机、航空器、及其各种组合等。
[0088] UAV150可W特别配置于硬件和/或软件中W执行自动白平衡。例如，图像传感器 110可W是特别适合于UAVl 50中使用的UAV摄像头115。所述UAV摄像头115优选地重量较轻 W避免所述UAV150超重。有利地，所述UAV摄像头115可W具有较大运动范围，从而最大化所 述UAV摄像头115的图像捕捉能力。
[0089] 在图10-11中，显示了安置于所述UAV150的机身151表面上的云台机构140。所述图 像传感器110附接于所述云台机构140,允许所述图像传感器110相对于所述机身151的一个 或多个轴自由旋转。
[0090] 在图10中，显示了朝向感兴趣场景105的所述图像传感器110,所述图像传感器110 的视野优选地不被所述UAV150的一部分遮挡。在图11中，显示了接收到命令/触发W执行白 平衡后，所述图像传感器110使用所述云台系统140进行转动，W使得用于白平衡的参考区 域130在所述图像传感器110的视野内。在图11所示的实施方式中，显示了位于降落装置152 上的所述参考区域130。图11中所示的位于所述降落装置152上的参考区域130只是为了说 明起见，所述参考区域130可W位于所述UAV150上能够被所述图像传感器110成像的任意部 分上(例如，在机身151上）。在对所述感兴趣场景105进行成像之前，所述参考区域130可能 需要也可能不需要由所述成像系统100指定。例如，如果所述机身151、降落装置152,和/或 UAV150的其他部分具有适合白平衡的颜色(例如，白色，中性灰，或其他灰色色调），所述图 像传感器110仅需要朝向所述UAV150的运个部分。所述图像传感器110可W通过扫描所述图 像传感器110的周围环境来定位所述UAV150上适合用于白平衡的部分，如下文进一步参照 图17所述。备选地，在对所述感兴趣场景105进行成像之前，所述参考区域130的位置可W由 所述成像系统100来指定。在运样的指定发生后，根据所述指定的位置可W程序化或W其他 方式使所述图像传感器110能够移动，W使得所述参考区域处于所述图像传感器110的视野 之内。一些实施方式中，在UAV150不具有适合于白平衡的均匀的颜色时，在对所述感兴趣场 景105进行成像之前，所述参考区域130的位置优选地由所述成像系统100来指定。
[0091] 图12中，显示了对数字图像进行自动白平衡的顶层方法200的实施方式。在一实施 方式中，图1中的所述成像系统100可W用于执行所述方法200。在201中，响应于白平衡触 发，调整图像传感器110与参考区域130的相对位置，W便定位所述图像传感器now获取所 述参考区域130的图像，所述参考区域130具有适合白平衡的颜色。在某些实施方式中，在响 应所述白平衡触发时，可W自动地执行201中的所述调整所述图像传感器110与参考区域 130的相对位置，如下文与图13有关的进一步讨论。例如，响应于白平衡触发，所述成像系统 100可W激活能够自动改变所述图像传感器110位置的机构，W使得所述参考区域130处于 所述图像传感器110的视野内。备选地和/或附加地，所述参考区域130可W自动地移动W便 所述参考区域130处于所述图像传感器110的视野内。当所述图像传感器110不能移动时或 不希望进行运样的移动时，较佳地，移动所述参考区域130。
[0092] 在202中，使用所述图像传感器110获取所述参考区域130的图像。在某些实施方式 中，可W自动地执行202中的所述图像获取。例如，响应于所述图像传感器110和/或所述参 考区域130被定位W使所述参考区域130处于所述图像传感器110的视野内时，可W执行所 述图像获取。可替换地和/或附加地，当所述图像传感器110为所述参考区域130扫描所述图 像传感器110的周围环境时，所述图像传感器110可W配置为动态地评估所述图像传感器 110获取的图像。当所述图像传感器110识别出获取的图像是所述参考区域130的图像后，所 述获取的图像可W用于后续的白平衡。在扫描期间进行的所述参考区域130的识别可W基 于所述图像传感器110获取的图像的颜色及颜色分布。备选地和/或附加地，所述参考区域 130的识别可W基于与所述图像传感器110先前获取的图像或预先加载在所述成像系统100 中的其他图像的比较。例如，可W将图像与先前获取的所述参考区域130的图像进行比较。 如果所述图像与先前获取的所述参考区域130的图像相似(例如基于两张图像的颜色和/或 构成），则所述成像系统100可W推断已经找到所述参考区域130。
[0093] 在获取到所述参考区域130的图像后，可W恢复白平衡触发之前的所述图像传感 器110和/或所述参考区域130的位置。所述图像传感器110和/或所述参考区域130的先前位 置的恢复可W自动发生。例如，图像处理器120(如图1所示）可W被配置为记住所述先前位 置并在所述图像传感器110已经获取到所述参考区域130的图像后，恢复所述先前位置。
[0094] 在203中，由参考区域130的图像计算用于对数字图像进行白平衡的参数。所述用 于白平衡的参数可W是反映照明源色溫的参数，其依据所述参考区域130的色偏而确定。所 述用于白平衡的参数可W由例如W开氏溫度为单位的色溫表示。较低的色溫表示照明源中 红色部分多于蓝色部分;反之，较高的色溫表示照明源中蓝色部分多于红色部分。表明所述 照明源其他属性的其他参数同样可W用于白平衡。在一些实施方式中，可W基于所述参考 区域130的单张图像计算用于白平衡的多个参数。例如，在某些预期颜色是不均匀的情况 下，可W计算所述参考区域130不同部分的色溫。在其他情况下，可W计算所述参考区域130 的每一个像素或每一组像素所对应的色溫。在某些实施方式中，可W自动执行所述白平衡 参数的计算，例如，在所述图像传感器110获取所述参考区域130的图像之后自动执行所述 计算。例如，所述图像处理器120可W通过硬件或软件被配置为在接收到所述参考区域130 的图像之后自动启动计算过程W获取所述白平衡参数。
[0095] 在图13中，显示了确定白平衡何时触发的方法300的示例性流程图。在301中，当白 平衡还没有触发时，成像系统1〇〇(图1所示)首先处于初始状态，图像传感器11〇(图1所示） 处于获取来自感兴趣场景105的图象流的过程中（图2-4所示）。在302中，确定是否已接收到 开始白平衡的外部命令(例如用户命令或者是来自外部系统(未示出）的命令，该外部系统 已依据图像传感器110所拍摄的先前图像的色偏确定需要进行白平衡）。如果没有接收到外 部白平衡命令，保持301中的初始状态。如果在302中接收到外部白平衡命令，在303中启动 白平衡。在304中，白平衡继续进行直至白平衡完成。在303和304中的白平衡过程中，可W选 择性地停止所述成像系统100向外部发送图像流。在白平衡完成后，在304中，成像系统100 返回301的所述初始状态，如果需要可W恢复所述图像流。在303中白平衡启动之后且在304 中白平衡完成之前，如果接收到额外的白平衡命令，运样的命令可W视为冗余而忽略掉。备 选地，在前一次白平衡过程完成后，所述额外的白平衡命令可W作为后续的白平衡命令被 缓存并中继。
[0096] 备选地和/或在检测外部白平衡触发的同时，在305,通过分析所述图像传感器110 拍摄的图像可W自动触发白平衡。在306,分析所拍摄的图像是否需要使用所述参考区域 130进行白平衡。如果在306确定所述图像不需要使用所述参考区域130进行白平衡，所述成 像系统100返回至301的初始状态。如果在306确定所述图像需要使用所述参考区域130进行 白平衡，在步骤303开始进行白平衡。在306中可W使用各种的标准进行图像评估，包括确定 所述图像是否缺乏具有适于用作白平衡的颜色的区域，在运种情况下不需要外部参考区域 130。运个确定过程会参照图14在下文中进行描述。
[0097] 转到图14,显示了方法400的实施方式的详细流程图，该方法400可W判断感兴趣 的数字图像是否包含具有适于用作白平衡的颜色的区域而无需使用参考区域130。所示的 方法400通过将数字图像的多个像素的颜色比与参考图像的多个像素的颜色比进行比较W 作出上述判断。该实施方式是基于运样一个事实，即：在给定照明色溫的情况下，灰色色调 的红-绿和蓝-绿强度比率固定在一定界限内。相应地，依据所述像素的红-绿及蓝-绿强度 比率的组合并参照一个或多个参考图像上的相同比率可W识别所述感兴趣数字图像中的 灰度色调像素。在一些实施方式中，所述方法包括在散点图上绘制参考图像的多个像素的 颜色比，在所述散点图上绘制所述数字图像的多个像素的颜色比，W及将所述数字图像的 所述像素的绘制位置与所述参考图像的所述像素的绘制位置进行比较。
[0098] 例如，在401，所述图像传感器110通过提供一个或多个具有一系列的灰色色调(例 如从白色到中性灰）的参考物450来为白平衡作准备。所述图像传感器110的准备优选地在 所述图像传感器开始成像感兴趣场景1〇5(图2-4所示)之前执行。在方框402,所述图像传感 器110在具有不同色溫(例如，2800K，4000K，5000K，6500K，7500K等）的各种照明源下获取所 述参照物450的参考图像455。在403,由所获取的参考图像455计算红-绿及蓝-绿颜色强度 比。可W对所述参考图像455的单个像素计算所述红-绿及蓝-绿颜色强度比。备选地和/或 附加地，在所述参考图像455的特定区域，可W计算所述红-绿及蓝-绿颜色强度比的平均 值。例如，可W将所述参考图像455划分为具有固定宽度和高度(例如，大小为10x10像素， 20x20像素，50x50像素，或更多）的区块，并可W计算每一个区块的红-绿及蓝-绿颜色强度 比的平均值，运样可W去除每一个区块内的噪声。在另一例子中，可W仅计算所述参考图像 455中符合一定条件的特定像素(例如，在计算平均值时可W去除不符合一定颜色标准的像 素）的红-绿及蓝-绿颜色强度比的平均值。又一个例子中，可W仅计算所述参考图像455中 符合一定条件的特定区域(例如，可W去除具有太多不符合一定颜色标准的像素的区域)的 红-绿及蓝-绿颜色强度比的平均值。
[0099] 在404中，在由所述参考图像455计算出所述红-绿及蓝-绿颜色强度比后，将在所 述参考灰色色调及色溫范围内的所述红-绿及蓝-绿颜色比的分布绘制在参考散点图901上 (如图15所示），其中，所述参考散点图的坐标轴为红-绿颜色比(例如在X轴上)与蓝-绿颜色 比（例如在y轴上）。图15显示了一示例性的参考散点图901。在参考散点图901上，各种灰度 色调的像素可W形成簇902,所述簇902对应于产生像素的色溫(例如，2800K溫度下所取的 像素可能趋向于落入所述散点图的右下方，而在7500K溫度下所取的像素可能趋向于落入 所述散点图的左上方）。所述参考散点图901可W在所述图像传感器开始对感兴趣场景105 进行成像之前产生，W便在对所述感兴趣场景105进行成像期间所述参考散点图901可W用 于白平衡。
[0100] 回到图14,在已经开始对感兴趣场景105进行成像后，判断所述感兴趣场景105的 图像是否包含具有适合于白平衡的颜色的区域而无需使用参考区域130。为了作出判断，在 405中，计算所述感兴趣场景105的图像像素的红-绿及蓝-绿颜色比。优选地，所述感兴趣场 景105的图像像素的颜色比可W采用与计算用于产生参考散点图901的颜色比相同或相似 的方式进行计算。在406中，判断运些强度比的组合作为坐标时是否落入所述参考散点图的 一个簇中而因此为灰色色调像素。在407,如果有足够数量或足够碎片的像素为灰色色调， 则所述图像具有适合的区域用于白平衡而不需要使用外部参考区域130用于白平衡。否则， 在408中，所述图像缺乏适合的区域用于白平衡而需要使用外部参考区域130W有助于白平 衡。
[0101] 转到图16,显示了自动地移动图像传感器now使得参考区域130处于图像传感器 110的视野内的方法500。在此实施方式中，在白平衡开始之前，图像处理器120(图1所示)会 记录所述参考区域130的位置。在501，可W使用一个或多个位置参数来指定所述参考区域 130的位置，所述位置参数例如为，在=个直角坐标系之一中所述参考区域130相对于所述 图像传感器110的线性位移。例如，所述图像处理器120可W记录所述参考区域130的位置在 所述图像传感器110上方的20到30厘米W及在所述图像传感器110左边的30到40厘米处。备 选地和/或可替换地，可W使用一个或多个角位移(换言之，转动位移)参数来指定所述参考 区域130的位置，当使用转动机构(例如，上文参考图7到9所描述的云台机构140)来控制所 述图像传感器110的运动时，使用角位移参数更加合适。例如，所述图像处理器120可W记录 通过将所述图像传感器110向上移动40到45度的角度9 W及向左移动20到25度的角度目来 定位所述参考区域130。在502中，通过对应的平移和/或转动机构(例如云台机构140)，可W 使用一个或多个位置参数来调整所述图像传感器110的位置，W使得所述参考区域130处于 所述图像传感器110的视野之内（例如，将所述图像传感器110向上移动40到45度的角度9 W及向左移动20到25度的角度0)。
[0102] 转到图17,显示了自动地移动图像传感器now使得参考区域130处于所述图像传 感器110的视野内的替代方法600。在此实施方式中，所述图像处理器120(图1所示)不会记 录所述参考区域130的位置，而是使用能够被所述图像处理器120识别的标记物135来标记 所述参考区域130的位置。此实施方式的优势在于可W根据需求方便地移动所述参考区域 130的位置，但相比于记录所述参考区域130的位置来说可能需要更大的计算强度。
[0103] 在601中，使用标记物135来指定所述参考区域130的位置。优选地，所述标记物135 足够独特W便所述图像处理器120可W很容易地将其从周围环境中区分开来。在优选的实 施方式中，所述标记物135可W是快速响应(QR)码，快速响应码是一种用于编码机器可读信 息的二维条形码。如上文参照图5-6所述，Q肺马可W包括排列在方格中的深色模块，优选地， 在提供色彩对比的背景上，Q肺马可W被所述图像传感器110"读取"且其内容能够被所述图 像传感器120解码。计算机读取QR码有各种已知的方法。例如，可W使用里德所罗口纠错来 处理QR码的图像W适当地译码所述QR码的图像。
[0104] 在602中，所述图像传感器110扫描所述图像传感器110的周围环境直至定位到所 述标记物135(例如，QR码）。所述方法600可W根据所述图像传感器110附接于所述成像系统 100的其他部分的不同方式而有所变化，如一些附接件相较于其他装置提供了较大程度的 移动性。在一简单的实例中，所述图像传感器110仅能在单一的自由度上运动(例如，图像传 感器110可W仅上下倾斜或左右摇摆）。在运种情况下，所述图像传感器110可W通过在其整 个活动范围内任意移动来定位所述标记物135。在其他情况下，可W限制所述图像传感器 110为定位所述标记物135而进行的运动的范围。运种限制可W是角和/或线性位移的限制 (例如，不允许所述图像传感器110从其原始位置移动超过20度或2英寸来找标记物135)。运 样的限制也可W规定例如所述图像传感器110应当向特定方向移动W找到所述标记物135 (例如，所述限制可W是所述图像传感器110仅可W向上移动而不能向下运动，或仅可W向 左旋转而不能向右旋转）。在更复杂的情况中，所述图像传感器110可W在多个自由度上移 动，所述图像传感器110可W被限制(例如，为了效率)仅在一个或多个选定的自由度上移动 W找到所述标记物135。此外，可W指定特定扇区（从角坐标来说），所述图像传感器110应该 在该特定扇区内扫描所述标记物135。优选地，所述图像传感器110系统化地扫描任意特定 区域或区段W找到所述标记物135。例如，所述图像传感器110可W配置为在一个方向上扫 描整个活动范围，在另一个方向上移动固定的量，并再次在所述第一个方向上扫描整个活 动范围。
[01化]在603中，所述图像传感器110已经定位到所述标记物135且可W使用所述标记物 135来指定所述参考区域130。为了计算用于白平衡的参数，所述标记物135可W从所述参考 区域130的图像中排除，运是因为所述标记物135独特的颜色和图案可能会在原本是中性色 (例如，白色、中性灰、或其他灰度色调）的区域中产生偏差。在一实施方式中，所述标记物 135可W设置在所述参考区域130的中屯、，且所述图像处理器120(图1所示)可W配置为捕捉 离所述标记物135指定距离内的区域。在另一实施方式中，所述标记物135编码关于所述参 考区域130的边界138(图6所示）的信息。在另一实施方式中，所述标记物135位于所述参考 区域130的边界138上。在此实施方式中，可W将所述标记物135位于参考区域130的边界138 上运一信息编码在所述标记物内或记录于所述图像处理器120上。在一些实施方式中，可W 使用多个标记物135界定所述参考区域130的一个或多个边界138。因此，结合标记物135的 位置及所述标记物135中编码的信息，可W完全指定所述参考区域130的边界。
[0106] 转到图18,显示了将参考区域130自动地移动进入图像传感器110的视野的方法 700的实施方式。方法700的优势在于，当所述图像传感器110是固定的或移动所述图像传感 器110是不现实的时候(例如，当所述图像传感器110的运动太缓慢或所述图像传感器110太 大而不能运动时），同样可W使用该方法。在运种情况下，所述参考区域130可W与所述成像 系统1〇〇(图1所述)禪合且由各种机械设备(例如，发动机，滚珠轴承，轨道，弹黃等)来使参 考区域130可移动。
[0107] 因此，在701中，所述参考区域130嵌入于所述成像系统100的一部分中且不位于所 述图像传感器110的视野内。在702中，响应于白平衡触发(如上文参照图巧P4所述），将所述 参考区域130移动进入所述图像传感器110的视野内并且部分地或完全地占据所述视野。在 703中，图像传感器110获取所述用于白平衡的参考区域130的图像。在704中，在完成所述参 考区域130的图像的获取之后，可W将所述参考区域130可W撤回到插入位置。在所述成像 系统100包括UAVl50(图10到11所示）的实施方式中，所述参考区域130可W例如嵌入所述 UAVl 50的机身151 (图10到11所示）中。在所述UAVl 50的正常运行的情况下，所述参考区域 130可W至少部分地嵌入所述机身151中，运样所述参考区域130的外部与所述机身151的外 表面153(如图10到11所示)齐平。所述参考区域130可W向外弹出进入所述图像传感器110 的视野W用于白平衡，接着在所述参考区域130被成像后重新插入所述机身151。
[0108] 转到图19,显示了使用参考区域130的图像计算用于白平衡的参数的方法800的实 施方式。尽管参考区域130在设计上可W是颜色均匀的，但是参考区域130的图像的不均匀 性可能包括伪影，运些伪影可能使产生的白平衡参数具有显著偏差。例如，参考区域的图像 中的不均匀性可能是由于参考区域130受损或仅是由于过度使用而变脏和/或不利的气象 条件而引起的。不均匀性可能进一步地由所述成像硬件的故障和/或图像处理软件的漏桐 而引起的。不论哪种情况，对参考区域图像的均匀性进行测试可W提高自动白平衡过程的 可靠性。
[0109] 因而，在801中，分析所述参考区域130的图像的像素的颜色方差。在802中，判断所 述颜色方差是否过高(例如，所述方差超过预定阔值）。如果所述颜色方差过高，可W表明对 于有效的白平衡来说所述图像颜色过于不均匀，则在803中，所述成像系统100可W发向接 收系统(未示出）或用户（未示出）发送警报消息，W提醒使用所述参考区域130进行的白平 衡可能是不可靠的。所述成像系统100可W选择性地停止后续使用所述参考区域130的该特 定图像计算白平衡参数的步骤。所述成像系统100可W尝试通过拍摄所述参考区域130后续 的图像W及计算所述后续图像的颜色方差来执行白平衡。如果所述后续图像的颜色方差仍 然很高，若有成像系统100可用的第二参考区域，则所述成像系统100可W尝试使用第二参 考区域(未示出)进行白平衡。
[0110] 即使所述参考区域130图像的方差具有合适的均匀度，所述图像仍可能包含需要 移除的具有彩色伪影的像素。例如，为了避免由于具有异常颜色的像素而可能在色溫评估 中引起的偏差，在804中，可去除运样的异常像素，并且在805中，可对剩余的像素进行色溫 评估（例如，通过取所述剩余像素的平均值）。可W使用各种统计技术来去除异常像素，例 如，去除固定百分位(例如，2%，5%，10%，15%，或者更多）的最高及最低色溫像素。
[0111] 本发明所描述的实施方式很容易有各种修改和替代形式，且其特定示例和方法已 在附图中举例说明并在本文中进行了详细描述。然而，应当理解的是，本发明并不限制于所 公开的特殊形式或方法，恰恰相反，所公开的实施方式旨在覆盖所有修改、等效形式和替代 选择。
【主权项】
1. 一种对数字图像进行自动白平衡的方法，包括： 响应于白平衡触发，调整图像传感器和参考区域的相对位置，以便定位所述图像传感 器以获取所述参考区域的图像，所述参考区域具有适合于白平衡的颜色； 使用所述图像传感器获取所述参考区域的所述图像；以及 由所述参考区域的所述图像计算用于对所述数字图像进行白平衡的参数。2. 如权利要求1所述的方法，其中所述调整所述相对位置包括自动地调整所述图像传 感器和所述参考区域的所述相对位置。3. 如权利要求2或3所述的方法，其中所述获取包括自动地获取所述参考区域的所述图 像。4. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述计算包括自动地计算用于白平衡的 所述参数。5. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述调整所述相对位置包括相对位置响 应于所述白平衡触发而调整所述相对位置，所述白平衡触发包括确定所述数字图像缺乏适 用作白平衡参考的区域。6. 如权利要求5所述的方法，其中所述确定数字图像缺乏适用作白平衡参考的区域包 括将所述数字图像的多个像素的颜色比与参考图像的多个像素的颜色比进行比较。7. 如权利要求6所述的方法，其中所述颜色比包括红-绿比率和蓝-绿比率。8. 如权利要求6或权利要求7所述的方法，其中所述比较包括在散点图上绘制所述参考 图像的所述多个像素的所述颜色比，在所述散点图上绘制所述数字图像的所述多个像素的 所述颜色比，以及将所述数字图像的所述像素的绘制位置与所述参考图像的所述像素的绘 制位置进行比较。9. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述调整所述相对位置包括响应于包括 用户命令的所述白平衡触发而调整所述相对位置。10. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述调整包括自动地移动所述图像传 感器以使得所述参考区域在所述图像传感器的所述视野内。11. 如权利要求10所述的方法，进一步包括:在所述调整前记录所述参考区域的位置， 以及根据所述参考区域的所记录的位置移动所述图像传感器。12. 如权利要求10或权利要求11所述的方法，其中所述调整包括使能所述图像传感器 扫描所述图像传感器的周围环境以定位所述参考区域。13. 如权利要求12所述的方法，其中所述使能所述图像传感器包括使能所述图像传感 器通过识别一个或多个标记物来定位所述参考区域。14. 如权利要求13所述的方法，其中所述标记物界定所述参考区域的边界。15. 如权利要求13或权利要求14所述的方法，其中所述标记物为快速响应(QR)码。16. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述调整包括将所述参考区域自动地 移动至所述图像传感器的所述视野内。17. 如上述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括:在由所述图像传感器获取所述 参考区域的所述图像后，自动地恢复所述图像传感器和所述参考区域中至少一个的位置。18. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述计算包括丢弃所述参考区域的所 述图像中具有异常颜色的像素。19. 如上述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括:如果所述参考区域的所述图像 的像素的颜色方差值大于预定阈值，则向控制系统发送错误消息。20. 如上述权利要求中任一项所述的方法，进一步地包括:使用所述参数对所述数字图 像进行白平衡。21. -种成像系统，包括： 适用于获取数字图像的图像传感器以及具有适合于白平衡的颜色的参考区域， 其中，所述成像系统被配置为依据上述权利要求1至20中任一项对数字图像执行自动 白平衡。22. 如权利要求21所述的成像系统，其中所述参考区域嵌入于所述成像系统的主体中， 并被配置为在所述图像传感器的视野内移入与移出。23. 如权利要求21或权利要求22所述的成像系统，其中所述成像系统包括无人飞行器 (UAV)〇24. -种成像系统，包括： 图像传感器，其可操作地安装于云台机构上，以使所述图像传感器能够绕至少一个轴 转动；以及 图像处理器，其被配置为对数字图像执行自动白平衡， 其中所述成像系统被配置为： 响应白平衡触发，使用所述云台机构调整所述图像传感器相对于参考区域位置的位 置，所述参考区域具有适合于白平衡的颜色； 使用所述图像传感器获取所述参考区域的图像；以及 使用所述图像处理器，由所述参考区域的所述图像计算白平衡参数。25. 如权利要求24所述的成像系统，其中所述白平衡触发包括由所述图像处理器确定 感兴趣的数字图像缺乏适用作白平衡参考的区域。26. 如权利要求24或权利要求25所述的成像系统，其中所述白平衡触发包括用户命令。27. 如权利要求24-26中任一项所述的成像系统，其中所述图像处理器被配置成记录关 于所述参考区域的所述位置的一个或多个参数以及使用所述参数调整所述图像传感器的 所述位置。28. 如权利要求27所述的成像系统，其中所述参数包括所述参考区域相对于所述图像 传感器的所述位置的线性位移与角位移中的至少一个。29. 如权利要求24-28中任一项所述的成像系统，其中所述图像处理器被配置成用于引 导所述图像传感器扫描其周围环境以定位所述参考区域。30. 如权利要求29所述的成像系统，其中所述图像传感器通过识别一个或多个标记物 来定位所述参考区域。31. 如权利要求30所述的成像系统，其中所述标记物界定所述参考区域的边界。32. 如权利要求30或权利要求31所述的成像系统，其中所述标记物为快速响应(QR)码。33. 如权利要求24-32中任一项所述的成像系统，其中所述成像系统包括无人飞行器 (UAV)〇34. 如权利要求33所述的成像系统，其中所述云台机构安置于所述无人飞行器机身的 选定表面上，且其中所述参考区域定位于所述无人飞行器的降落设备上。
【文档编号】H04N9/73GK105981379SQ201480074936
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2014年9月17日
【发明人】王铭钰
【申请人】深圳市大疆创新科技有限公司