CN101212693A - 白平衡方法及图像调整装置 - Google Patents

Abstract

一种白平衡方法及图像调整装置。白平衡方法至少包括以下步骤：(a)提取一第一图像，第一图像具有数个第一像素。(b)判断各个第一像素是否符合一标准白点的色调标准。(c)判断各个第一像素是否符合标准白点的饱和度标准。(d)判断各个第一像素是否符合标准白点的亮度标准。(e)定义符合标准白点的色调标准、饱和度标准及亮度标准的各个第一像素为一白点像素。(f)依据该多个白点像素，调整一第二图像的数个第二像素。

Description

白平衡方法及图像调整装置

技术领域

本发明有关于一种白平衡方法及图像处理装置，且特别是有关于一种利用HSI色彩空间进行演算的白平衡方法及图像处理装置。

背景技术

随着数字图像技术不断的进步，各式数字图像处理装置(例如是数码相机或数码摄录影机)广泛地应用于日常生活中。其中，在数字图像处理装置中，色偏的现象为数字图像处理中所遭遇的一大困难。根据黑体辐射原理，同一个像素在不同环境色温下会呈现不同的颜色。举例来说，一张白纸在低环境色温下(约1000～2800K)会呈现偏红黄色的现象，而在高环境色温下(约8000～12000K)会出现偏蓝绿色的现象。因此，在数字图像处理装置中，必须针对所提取的图像进行一白平衡处理，以使白色像素在任何色温下，都依然维持白色。而其他颜色像素亦维持于原来应该呈现的颜色，而不会有色偏的现象。

请参照图1，其表示黑体辐射的特性曲线L的示意图。在进行白平衡时，首先要在一参考图像中，寻找白点像素。传统上，白平衡的演算法均会利用黑体辐射原理及其特性曲线L来判断白点像素。图像处理装置提取一图像后，将所提取的图像的红色(Red)彩值、绿色(Green)彩值及蓝色(Blue)彩值转换成Y、Cb、Cr的色彩空间，并据以产生亮度信号Y(luminance signal)。在图1中，横座标为色差信号B-Y，纵座标为色差信号R-Y。特性曲线L的切线恰为横轴(色差信号B-Y)朝逆时钟方向旋转135度，原点为白色。图像上的白色像素根据所检测到的环境色温，沿着特性曲线L改变其位置。若沿着特性曲线L往左上移动，则是趋向低环境色温。若沿着特性曲线L往右下移动，则是趋向高环境色温。一般而言，在特性曲线L上进行白平衡校正较为理想。

因此，若采用传统的白平衡方法，首先必须先判断图像上的色彩是否准确落于特性曲线L上，以确认出白色像素。然而，判断的演算过程相当地复杂，必须针对色差信号B-Y及色差信号R-Y分别进行积分处理。一般而言，此运算过程由一复杂的电路运算元件，并搭配高容量的存储器才可完成。不仅需要的计算量庞大，且运算过程十分复杂。因而大幅增加电路设计的成本及运算的时间。

所以，如何提供一种有效率的白平衡方法及图像处理装置以解决上述种种存在已久的困难点，实为目前业界研发的一重要方向。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种白平衡方法及图像处理装置，其利用标准白点在HSI空间的色调标准、饱和度标准及亮度标准来判断白点像素，再进行白平衡处理。使得白平衡方法及图像处理装置至少具有“计算量小且计算复杂度低”、“降低电路设计成本”以及“增加运算速度”的优点。

根据本发明的一目的，提出一种白平衡方法。白平衡方法至少包括以下步骤：(a)提取一第一图像，第一图像具有多个第一像素，各个第一像素分别具有一红色彩值、一绿色彩值及一蓝色彩值。(b)依据各个第一像素的红色彩值、绿色彩值及蓝色彩值，判断各个第一像素是否符合一标准白点的色调(Hue)标准。(c)依据各个第一像素的红色彩值、绿色彩值及蓝色彩值，判断各个第一像素是否符合标准白点的饱和度(Saturation)标准。(d)依据各个第一像素的红色彩值、绿色彩值及蓝色彩值，判断各个第一像素是否符合标准白点的亮度(Intensity)标准。(e)定义符合标准白点的色调标准、饱和度标准及亮度标准的各个第一像素为一白点像素。(f)将该多个白点像素对应的该多个红色彩值、该多个蓝色彩值及该多个绿色彩值进行累加及演算，以调整一第二图像的数个第二像素。

根据本发明另一目的，提出一种图像处理装置。图像处理装置包括一图像提取单元、一帧缓冲器及一处理单元。图像提取单元用以提取一第一图像及一第二图像。第一图像具有数个第一像素，各个第一像素分别具有一红色彩值、一绿色彩值及一蓝色彩值。帧缓冲器用以存储第一图像及第二图像。处理单元包括一色调判断单元、一饱和度判断单元、一亮度判断单元及一调整单元。色调判断单元依据各个第一像素的红色彩值、绿色彩值及蓝色彩值，判断各个第一像素是否符合一标准白点的色调(Hue)标准。饱和度判断单元依据各个第一像素的红色彩值、绿色彩值及蓝色彩值，判断各个第一像素是否符合标准白点的饱和度(Saturation)标准。亮度判断单元依据各个第一像素的红色彩值、绿色彩值及蓝色彩值，判断各个第一像素是否符合标准白点的亮度(Intensity)标准。若此第一像素符合标准白点的色调标准、饱和度标准及亮度标准，则定义此第一像素为一白点像素。调整单元将该多个白点像素对应的该多个红色彩值、该多个蓝色彩值及该多个绿色彩值进行累加及演算，据以调整一第二图像的数个第二像素。

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下：

附图说明

图1表示黑体辐射的特性曲线的示意图；

图2表示依照本发明较佳实施例的一种白平衡方法的流程图；

图3表示依照本发明的较佳实施例的图像提取装置的示意图；

图4表示第一色调区至第六色调区的示意图；

图5A表示一标准白点在不同环境色温的色调区域的实验数据表；

图5B表示图5A的标准白点经过第一比例及第二比例调整后的色调区域对照表；

图5C表示图5A的标准白点经过第三比例及第四比例调整后的色调区域对照表；

图6表示图2的步骤(b)的详细流程图；

图7表示标准白点的饱和度与环境色温的关系曲线图；

图8表示图2的步骤(c)的细部流程图；

图9表示标准白点的亮度与照度的关系曲线图；

图10表示图2的步骤(d)的细部流程图；以及

图11表示图2的步骤(f)的细部流程图。

主要元件符号说明

L：特性曲线

E1：第一图像

E2：第二图像

100：图像处理装置

110：图像提取单元

120：帧缓冲器

130：处理单元

131：色调判断单元

1311：第一判断器

1312：第二判断器

132：饱和度判断单元

1321：饱和度计算器

1322：第三判断器

133：亮度判断单元

1331：亮度计算器

1332：第四判断器

134：调整单元

1341：第一累加器

1342：第二累加器

1343：第三累加器

1344：第一计算器

1345：第二计算器

1346：第三计算器

B：蓝色

C：青绿色

G：绿色

Y：黄色

R：红色

M：洋红色

P1：第一比例

P2：第二比例

P3：第三比例

P4：第四比例

R_q：红色彩值

G_q：绿色彩值

B_q：蓝色彩值

S_q：饱和度值

H_q：色调值

S_T1：第一饱和度阈值

S_T2：第二饱和度阈值

I₁：第一亮度阈值

I₂：第二亮度阈值

R_gain：红色增益值

B_gain：蓝色增益值

红色累加值

绿色累加值

蓝色累加值

具体实施方式

请同时参照图2，其表示依照本发明较佳实施例的一种白平衡方法的流程图。在本实施例中，白平衡方法至少包括以下步骤：在步骤(a)中，提取一第一图像E1(第一图像E1标示于图3中)，第一图像E1具有多个第一像素，各个第一像素分别具有一红色彩值R_q、一绿色彩值G_q及一蓝色彩值B_q。然后，在步骤(b)中，依据各个第一像素的红色彩值R_q、绿色彩值G_q及蓝色彩值B_q，判断此第一像素是否符合一标准白点的色调(Hue)标准。接着，在步骤(c)中，依据各个第一像素的红色彩值R_q、绿色彩值G_q及蓝色彩值B_q，判断此第一像素是否符合标准白点的饱和度(Saturation)标准。接着，在步骤(d)中，依据各个第一像素的红色彩值R_q、绿色彩值G_q及蓝色彩值B_q，判断此第一像素是否符合标准白点的亮度(Intensity)标准。然后，再进入步骤(e)，定义符合标准白点的色调标准、饱和度标准及亮度标准的各个第一像素为一白点像素。当第一图像的所有第一像素均判断完成时，再执行步骤(f)，将该多个白点像素对应的该多个红色彩值、该多个蓝色彩值及该多个绿色彩值进行累加及演算，据以调整一第二图像E2(第二图像E2标示于图3中)的多个第二像素。上述的白平衡方法采用HSI色彩空间作为判断标准，不需通过复杂的积分运算即可判断白点像素，大幅地减少计算量及运算的复杂度。

上述步骤(b)、步骤(c)及步骤(d)的执行顺序并非仅限制于图2的实施方式。本发明的白平衡方法亦可先执行步骤(c)，接着再执行步骤(b)或步骤(d)。或者先执行步骤(d)，再执行步骤(b)或步骤(c)。实际上，步骤(b)、步骤(c)及步骤(d)可排列组合成六种执行顺序，或者是同步进行，任何的执行顺序并非用以限定本发明的技术范围。

此外，一第一像素需要通过步骤(b)、步骤(c)及步骤(d)的判断后，才可定义此第一像素为白点像素。若一第一像素不通过其中一个判断步骤时，则此第一像素可直接定义为非白点像素，而省略其他的判断步骤。举例来说，若一第一像素经步骤(b)判定为不符合该标准白点的色调标准时，则此第一像素可直接省略步骤(c)及步骤(d)而定义此第一像素为非白点像素。

请参照图3，其表示依照本发明的较佳实施例的图像提取装置100的示意图。图像处理装置100例如是一数码相机、一数码摄录影机或是一具有照相镜头的手机的必要装置。图像处理装置100包括一图像提取单元110、一帧缓冲器120及一处理单元130。

图像提取单元110用以提取第一图像E1及第二图像E2。图像提取单元110例如是一电子耦合图像传感器(CCD Image Sensor)或一互补金属氧化物半导体图像传感(CMOS Image Sensor)。

帧缓冲器120用以存储第一图像E1及第二图像E2。帧缓冲器120为一闪速存储器、一存储卡或一硬盘。

处理单元130包括一色调判断单元131、一饱和度判断单元132、一亮度判断单元133及一调整单元134。处理单元130为一内建控制电路的芯片或内置固件或软件，记算机可读取程序存储媒体。

色调判断单元131、饱和度判断单元132、亮度判断单元133及调整单元134各自具有其功能。色调判断单元131依据各个第一像素的红色彩值R_q、绿色彩值G_q及蓝色彩值B_q，判断各个第一像素是否符合标准白点的色调(Hue)标准。饱和度判断单元132依据各个第一像素的红色彩值R_q、绿色彩值G_q及蓝色彩值B_q，判断各个第一像素是否符合标准白点的饱和度(Saturation)标准。亮度判断单元133依据各个第一像素的红色彩值R_q、绿色彩值G_q及蓝色彩值B_q，判断各个第一像素是否符合标准白点的亮度(Intensity)标准。若某一第一像素符合标准白点的色调标准、饱和度标准及亮度标准，则定义此第一像素为一白点像素。调整单元134将该多个白点像素的红色彩值R_q、绿色彩值G_q、蓝色彩值B_q进行累加及演算，据以调整第二图像E2的数个第二像素。本实施例的图像处理装置100具有上述的结构特征，并采用HSI色彩空间作为判断标准，而不需通过复杂的积分运算即可判断白点像素。数据在图像处理装置100内的计算量大幅减少，并且处理单元130的电路、固件/软件设计的复杂度均大幅降低。

以下进一步详细说明上述各个步骤及各个元件的较佳的实施方式。

在图2的步骤(b)中，利用标准白点的色调标准作为一判断基准。在本实施例中，各个像素的红色彩值R_q、绿色彩值G_q及蓝色彩值B_q之间的两两关系系定义为：

$\left\{\begin{array}{cc}{R}_q\≥G_q,& H1=4\\ G_q\≥B_q,& H2=2\\ B_q\≥R_q,& H3=1\end{array}\right.$

则红色彩值R_q、绿色彩值G_q及蓝色彩值B_q依据上述的两两关系并配合递移律，可排列组合成下列六种组合关系式，此六种组合分别对应于六个色调值H_q＝1～6。色调值H_q＝1对应于第一色调区，色调值H_q＝2对应于第二色调区。依此类推，色调值H_q＝6对应于第六色调区。

$\left\{\begin{array}{cc}{R}_q\≥G_q\≥B_q& H_q=H1+H2=6\\ B_q\≥R_q\≥G_q& H_q=H1+H3=5\\ R_q\≥B_q\≥G_q& H_q=H1=4\\ G_q\≥B_q\≥R_q& H_q=H2+H3=3\\ G_q\≥R_q\≥B_q& H_q=H2=2\\ B_q\≥G_q\≥R_q& H_q=H1=1\end{array}\right.$

请参照图4，其表示第一色调区(H_q＝1)至第六色调区(H_q＝6)的示意图。图4中，六边形的六个角分别为红色(Red；R)、绿色(Green；G)、蓝色(Blue；B)、黄色(Yellow；Y)、青绿色(Cyan；C)及洋红色(Magenta；M)。第一区域(H_q＝1)为青绿色C到蓝色B之间的区域，对应于B_q≥G_q≥R_q的关系式，且色调值H_q＝1；第二区域(H_q＝2)为黄色Y到绿色G之间的区域，对应于G_q≥R_q≥B_q的关系式，且色调值H_q＝2；依此类推，第六区域(H_q＝6)为红色R到黄色Y之间的区域，对应于R_q≥G_q≥B_q的关系式，且色调值H_q＝6。

基本上，一标准白点在不同环境色温下，呈现不同的颜色。也就是说，在不同色温环境下，标准白点的红色彩值R_q、绿色彩值G_q及蓝色彩值B_q的关也会有所不同。一般而言，在低色温(约1000～2800K)下，标准白点会呈现R_q≥G_q≥B_q的偏红黄色的现象，而落入色调值H_q＝6的第六区域。在高色温(约8000～12000K)下，白点会呈现B_q≥G_q≥R_q的偏蓝绿色的现象，而落入色调值H_q＝1的第一区域。

然而，请参照图5A，其表示一标准白点在不同环境色温的色调区域的实验数据表。如图5A所示，经实验得知，标准白点在环境色温为9000K及6500K时，落于第一色调区(H_q＝1)。标准白点在环境色温为4200K时，落于第五色调区(H_q＝5)。标准白点在环境色温为3000K时，落于第六色调区(H_q＝6)。标准白点在环境色温为2800K时，落于第二色调区(H_q＝2)。因此，标准白点在各种环境色温下，会分布于第一色调区(H_q＝1)至第六色调区(H_q＝6)。

若标准白点在不同色温下会分布于不同的色调区域，较不方便判断标准白点。藉此，标准白点红色彩值R_q及蓝色彩值B_q可分别通过两组适当的比例调整，即可使标准白点的色调值均落入第一色调区(H_q＝1)或第六色调区(H_q＝6)。请参照图5B，其表示图5A的标准白点经过第一比例P1及第二比例P2调整后的色调区域对照表。不论环境色温为何，将标准白点的红色彩值R_q及蓝色彩值B_q分别乘上第一比例P1(在本实施例中以1.66为例作说明)及第二比例P2(在本实施例中以0.73为例作说明)后，乘上第一比例P1的红色彩值R_q大于绿色彩值G_q，且绿色彩值G_q大于乘上第二比例P2的蓝色彩值B_q，即落于第六色调区(H_q＝6)。

请参照图5C，其表示图5A的标准白点经过第三比例P3及第四比例P4调整后的色调区域对照表。不论环境色温为何，将标准白点的红色彩值R_q及蓝色彩值B_q分别乘上第三比例P3(在本实施例中以0.53为例作说明)及第四比例P4(在本实施例中以1.83为例作说明)后，乘上第三比例P3的红色彩值R_q小于绿色彩值G_q，且绿色彩值G_q小于乘上第四比例P4的蓝色彩值B_q，即落于第一色调区(H_q＝1)。

藉此，不论环境色温为何，乘上第一比例P1的红色彩值R_q大于绿色彩值G_q，且绿色彩值G_q大于乘上第二比例P2的蓝色彩值B_q；且乘上第三比例P3的红色彩值R_q小于绿色彩值G_q，且绿色彩值G_q小于乘上第四比例P4的蓝色彩值B_q时，则可判定此像素符合标准白点的色调标准。

其中，上述的第一比例P1、第二比例P2、第三比例P3及第四比例P4依据不同的图像提取单元110而有所不同。设计者可依据所操作的图像提取单元来量测出所对应的第一比例P1、第二比例P2、第三比例P3及第四比例P4。

请同时参照图3及图6，图6表示图2的步骤(b)的详细流程图。如图3所示，色调判断单元131包括一第一判断器1311及一第二判断器1312。首先，在图6的步骤(b1)中，第一判断器1311接收各个第一像素的绿色彩值G_q、红色彩值R_q及蓝色彩值B_q，并判断各个第一像素的乘上第一比例P1的红色彩值R_q是否大于绿色彩值G_q，且绿色彩值G_q是否大于乘上第二比例P2的蓝色彩值B_q。

接着，在图6的步骤(b2)中，此第一像素的绿色彩值G_q、红色彩值R_q及蓝色彩值B_q传送至第二判断器1312，并判断各个第一像素的乘上第三比例P3的红色彩值R_q是否小于绿色彩值G_q，且绿色彩值G_q是否小于乘上第四比例P4的蓝色彩值B_q。

然后，在图6的判断结果(b3)中，若此第一像素皆通过第一判断器1311及第二判断器1312的判断，则第一像素符合标准白点的色调标准。

在图6的判断结果(b4)中，若此第一像素未通过第一判断器1311或第二判断器1312的任一判断，则第一像素不符合标准白点的色调标准。

在图6的流程图中，虽然以先执行步骤(b1)再执行步骤(b2)为例作说明。然而步骤(b1)及步骤(b2)的执行顺序可调换，或者同时进行，亦可达到本发明的目的。

在图2的步骤(c)中，利用标准白点的饱和度标准作为一判断基准。饱和度又称为饱和度，饱和度可由各个像素的红色彩值R_q、绿色彩值G_q及蓝色彩值B_q计算而得。

在本实施例中，饱和度值的计算式为

$S_q=(1-\frac{3\×\min (R_q,G_q,B_q)}{R_q+G_q+B_q})\×255.$

请参照图7，其表示标准白点的饱和度与环境色温的关系曲线图。由于图像提取单元110的特性，在高、低环境色温两端，饱和度将呈现上升的趋势。在某个高、低环境色温区间，标准白点的饱和度依实施的环境照明状况，必然满足以下三种关系的一：小于第一饱和度阈值S_T1、或大于第二饱和度阈值S_T2、或介于第一饱和度阈值S_T1及第二饱和度阈值之间S_T2之间。通过实验，即可取得标准白点所对应的第一饱和度阈值S_T1及第二饱和度阈值S_T2。若某一像素的饱和度值S_q满足所指定以上三种条件之一，则表示此像素符合标准白点的饱和度标准。

其中，上述的第一饱和度阈值S_T1及第二饱和度阈值S_T2依据不同的图像提取单元110而有所不同。然设计者可依据所操作的图像提取单元110来量测出对应的第一饱和度阈值S_T1及第二饱和度阈值S_T2。

请同时参照图3及图8，图8表示图2的步骤(c)的细部流程图。如图3所示，饱和度判断单元132包括一饱和度计算器1321及一第三判断器1322。首先，在图8的步骤(c1)中，饱和度计算器1321接收各个第一像素的红色彩值R_q、绿色彩值G_q及蓝色彩值B_q，并计算饱和度值S_q。

其中，饱和度值为

$S_q=(1-\frac{3\×\min (R_q,G_q,B_q)}{R_q+G_q+B_q})\×255.$

接着，在图8的步骤(c2)中，第三判断器1322接收饱和度值S_q后，并判断饱和度值S_q是否满足所指定的以上三种条件之一。

然后，在图8的判断结果(c3)中，若第一像素通过第三判断器1322的判断(即步骤(c2)成立)，则第一像素符合标准白点的饱和度标准。

在图8的判断结果(c4)中，若第一像素未通过第三判断器1322的判断(即步骤(c2)不成立)，则第一像素不符合标准白点的饱和度标准。

在图2的步骤(d)中，利用标准白点的亮度标准作为一判断基准。图像提取单元110具有有限的动态范围(Dynamic Range)的特性。在动态范围内，图像提取单元110可敏锐的呈现景物的亮度。而当环境照度太高或太低，以致于超过图像提取单元110的有限动态范围时，则无法据实呈现景物的亮度。

请参照图9，其表示标准白点的亮度与照度的关系曲线图。在图9中，横轴为照度，纵轴为亮度。A、B点之间的曲线大致呈线性，A、B点以外的曲线则呈非线性。在A、B点之间的曲线具有亮度参考价值，在A、B点以外的曲线并不具有亮度参考价值。随着图像提取单元110的不同，此关系曲线会有所不同。依据上述的A、B两点，可设定第一亮度阈值I₁及第二亮度阈值I₂。在本实施例中，第一亮度阈值I₁为200，第二亮度阈值I₂为10。若某一像素的亮度值介于第一亮度阈值I₁及第二亮度阈值I₂之间，则此像素即具有亮度判断价值，即符合标准白点应有的亮度标准。反之，若此像素并不介于第一亮度阈值I₁及第二亮度阈值I₂之间，则此像素并不具有亮度判断价值，即不符合标准白点应有的亮度标准。

请同时参照图3及图10，图10表示图2的步骤(d)的细部流程图。如图3所示，亮度判断单元133包括一亮度计算器1331及一第四判断器1332。首先，在图10的步骤(d1)中，亮度计算器1331接收各个第一像素的红色彩值R_q、绿色彩值G_q及蓝色彩值B_q，并计算亮度值I_q。

其中亮度值

$I_q=\frac{1}{3}(R_q+G_q+B_q)\×255.$

接着，在图10的步骤(d2)中，第四判断器1332接收亮度值I_q，并判断亮度值I_q是否介于一第一亮度阈值I₁及一第二亮度阈值I₂之间。

然后，在图10的判断结果(d3)中，若此第一像素通过第四判断器1332的判断，则此第一像素符合标准白点的亮度标准。

在图10的判断结果(d4)中，若此第一像素未通过第四判断器1332的判断，则此第一像素不符合标准白点的亮度标准。

通过上述的判断程序，若此第一像素符合标准白点的色调标准、饱和度标准及亮度标准，则定义此第一像素为一白点像素。并且重复上述的判断程序直到第一图像的所有第一像素均判断完成。

接着，在图2的步骤(f)中，并通过累加器及计算器分别将该多个白点像素的红色彩值R_q、绿色彩值G_q、蓝色彩值B_q进行累加及演算，以进行调整第二图像E2的第二像素的程序。

请同时参照图3及图11，图11表示图2的步骤(f)的细部流程图。如图3所示，调整单元134包括一第一累加器1341、一第二累加器1342、一第三累加器1343、一第一计算器1344、一第二计算器1345及一第三计算器1346。

首先，在图11的步骤(f1)中，第一累加器1341接收该多个白点像素的该多个红色彩值R_q，并累加该多个红色彩值R_q为

一红色累加值

接着，在图11的步骤(f2)中，第二累加器1342接收该多个白点亮度的该多个绿色彩值G_q，并累加该多个绿色彩值G_q为

一绿色累加值

然后，在图11的步骤(f3)中，第三累加器1343接收该多个白点亮度的该多个蓝色彩值B_q，并累加该多个蓝色彩值B_q为

一蓝色累加值

接着，在图11的步骤(f4)中，第一计算器1344接收

红色累加值

及绿色累加值

并计算红色累加值

及绿色累加值

的比值为红色增益值为

然后，在图11的步骤(f5)中，第二计算器1345接收

蓝色累加值

及绿色累加值

并计算蓝色累加值

及绿色累加值

的比值为蓝色增益值为

接着，在图11的步骤(f6)中，第三计算器1346接收红色增益值R_gain、蓝色增益值B_gain及第二图像E2的该多个第二像素。而将第二图像E2内所有第二像素的红色彩值R_q均乘上红色增益值R_gain，并将第二图像E2内所有第二像素的蓝色彩值B_q均乘上蓝色增益值B_gain。

在图11的流程中，虽然以先执行步骤(f1)、(f2)，再执行步骤(f3)为例。然而步骤(f1)、(f2)及步骤(f3)的执行顺序可调换，或者同时进行，亦可达到本发明的目的。

同理，步骤(f4)及步骤(f5)的执行顺序可调换，或者同时进行，亦可达到本发明的目的。

其中，步骤(f1)～(f3)的累加步骤可在步骤(e)判断完所有的第一像素后再进行。或者可在每一次步骤(e)定义出一个新的白点像素时，立即马上进行累加的程序。

藉此，即完成了第二图像E2的白平衡处理。当然，图像处理装置100亦可依据第一图像E1的白色像素继续调整后续提取图像。并且图像处理装置100也可在一预定周期时间或预定周期次数内，循环地重复上述的白平衡方法。

本发明上述实施例所公开的白平衡方法及图像处理装置利用标准白点在HSI空间的色调标准、饱和度标准及亮度标准来判断白点像素，再进行白平衡处理。使得白平衡方法及图像处理装置至少具有以下优点：

第一、“计算量小且计算复杂度低”：在判断各个第一像素是否为白点像素的演算过程中，仅需通过大小的比对，而不需进行任何积分演算。大幅地降低计算量及计算的复杂度。

第二、“降低电路设计成本”：以大小比对的演算方式中，其电路设计可采用简单的逻辑运算器即可达成白平衡演算的目的。大幅地降低电路设计的复杂度及成本。

第三、“增加运算速度”：如上所述，计算量及计算复杂度降低后，整体运算速度可大幅地降低。甚至可加快白平衡演算的周期，使得所有呈现的帧更贴近于真实的色彩。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。任何所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种更动与修改。因此，本发明的保护范围以所提出的权利要求的范围为准。

Claims (10)

1.一种白平衡方法，包括：

(a)提取一第一图像，该第一图像具有多个第一像素，各该第一像素分别具有一红色彩值、一绿色彩值及一蓝色彩值；

(b)依据各该第一像素的该红色彩值、该绿色彩值及该蓝色彩值，判断该第一像素是否符合一标准白点的色调标准；

(c)依据各该第一像素的该红色彩值、该绿色彩值及该蓝色彩值，判断该第一像素是否符合该标准白点的饱和度标准；

(d)依据各该第一像素的该红色彩值、该绿色彩值及该蓝色彩值，判断该第一像素是否符合该标准白点的亮度标准；

(e)定义符合该标准白点的色调标准、饱和度标准及亮度标准的各该第一像素为一白点像素；以及

(f)将该多个白点像素对应的该多个红色彩值、该多个蓝色彩值及该多个绿色彩值进行累加及演算，据以调整一第二图像的多个第二像素。

2.如权利要求1所述的白平衡方法，其中该步骤(b)包括：

(b1)判断乘上第一比例的该红色彩值是否大于该绿色彩值，且该绿色彩值是否大于乘上第二比例的该蓝色彩值；

(b2)判断乘上第三比例的该红色彩值是否小于该绿色彩值，且该绿色彩值是否小于乘上第四比例的该蓝色彩值；以及

(b3)若该步骤(b1)及(b2)皆成立，则该第一像素符合该标准白点的色调标准。

3.如权利要求1所述的白平衡方法，其中该第一图像及该第二图像通过一图像提取单元在一照度环境条件下提取，该步骤(c)包括：

(c1)依据各该第一像素的该红色彩值、该绿色彩值及该蓝色彩值计算一饱和度值；

(c2)依据该照度环境及该图像提取单元的搭配，指定下列三种饱和度判别条件之一：小于一第一饱和度阈值；或大于一第二饱和度阈值；或介于该第一饱和度阈值及该第二饱和度阈值之间，其中该第一饱和度阈值大于该第二饱和度阈值，并判断该饱和度值是否满足所指定的该饱和度判别条件；以及

(c3)若该步骤(c2)成立，则该第一像素符合该标准白点的饱和度标准。

4.如权利要求1所述的白平衡方法，其中该步骤(d)包括：

(d1)依据各该第一像素的该红色彩值、该绿色彩值及该蓝色彩值计算一亮度值；

(d2)判断该亮度值是否介于一第一亮度阈值及一第二亮度阈值之间；以及

(d3)若该步骤(d2)成立，则该第一像素符合该标准白点的亮度标准。

5.如权利要求1所述的白平衡方法，其中该步骤(f)包括：

(f1)累加该多个白点像素的该多个红色彩值为一红色累加值；

(f2)累加该多个白点像素的该多个绿色彩值为一绿色累加值；

(f3)累加该多个白点像素的该多个蓝色彩值为一蓝色累加值；

(f4)依据该红色累加值及该绿色累加值获得一红色增益值；

(f5)依据该蓝色累加值及该绿色累加值获得一蓝色增益值；以及

(f6)依据该红色增益值及该蓝色增益值调整该第二图像的该多个第二像素。

6.一种图像处理装置，包括：

一图像提取单元，用以提取一第一图像及一第二图像，该第一图像具有多个第一像素，各该第一像素分别具有一红色彩值、一绿色彩值及一蓝色彩值；

一帧缓冲器，用以存储该第一图像及该第二图像；以及

一处理单元，包括：

一色调判断单元，依据各该第一像素的该红色彩值、该绿色彩值及该蓝色彩值，判断该第一像素是否符合一标准白点的色调标准；

一饱和度判断单元，依据各该第一像素的该红色彩值、该绿色彩值及该蓝色彩值，判断该第一像素是否符合该标准白点的饱和度标准；

一亮度判断单元，依据各该第一像素的该红色彩值、该绿色彩值及该蓝色彩值，判断该第一像素是否符合该标准白点的亮度标准；

若该第一像素符合该标准白点的色调标准、饱和度标准及亮度标准，则定义该第一像素为一白点像素；及

一调整单元，将该多个白点像素对应的该多个红色彩值、该多个蓝色彩值及该多个绿色彩值进行累加及演算，据以调整一第二图像的多个第二像素。

7.如权利要求6所述的图像处理装置，其中该色调判断单元包括：

一第一判断器，接收各该第一像素的该绿色彩值、该红色彩值及该蓝色彩值，并判断乘上第一比例的该红色彩值是否大于该绿色彩值，且该绿色彩值是否大于乘上第二比例的该蓝色彩值；以及

一第二判断器，接收各该第一像素的该绿色彩值、该红色彩值及该蓝色彩值，并判断乘上第三比例的该红色彩值是否小于该绿色彩值，且该绿色彩值是否小于乘上第四比例的该蓝色彩值；

其中，若该第一像素皆通过该第一判断器及该第二判断器的判断，则该第一像素符合该标准白点的色调标准。

8.如权利要求6所述的图像处理装置，其中该第一图像及该第二图像通过该图像提取单元在一照度环境条件下提取，该饱和度判断单元包括：

一饱和度计算器，接收各该第一像素的该红色彩值、该绿色彩值及该蓝色彩值，并计算一饱和度值；以及

一第三判断器，接收该饱和度值，并依据该照度环境及该图像提取单元的搭配，指定下列三种条件之一：小于一第一饱和度阈值；或大于一第二饱和度阈值；或介于该第一饱和度阈值及该第二饱和度阈值之间，其中该第一饱和度阈值大于该第二饱和度阈值，该第三判断器并判断该饱和度值是否满足所指定的该饱和度判别条件；

其中，若该第一像素通过该第三判断器的判断，则该第一像素符合该标准白点的饱和度标准。

9.如权利要求6所述的图像处理装置，其中该亮度判断单元包括：

一亮度计算器，接收各该第一像素的该红色彩值、该绿色彩值及该蓝色彩值，并计算一亮度值；以及

一第四判断器，接收该亮度值，并判断该亮度值是否介于一第一亮度阈值及一第二亮度阈值之间；

其中，若该第一像素通过该第四判断器的判断，则该第一像素符合该标准白点的亮度标准。

10.如权利要求6所述的图像处理装置，其中该调整单元包括：

一第一累加器，用以累加该多个白点像素的该多个红色彩值为一红色累加值；

一第二累加器，用以累加该多个白点像素的该多个绿色彩值为一绿色累加值；

一第三累加器，用以累加该多个白点像素的该多个蓝色彩值为一蓝色累加值；

一第一计算器，接收该红色累加值及该绿色累加值，并计算一红色增益值；

一第二计算器，接收该蓝色累加值及该绿色累加值，并计算一蓝色增益值；以及

一第三计算器，接收该红色增益值、该蓝色增益值及该第二图像的该多个第二像素，并以该红色增益值及该蓝色增益值调整该第二图像的该多个第二像素。

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