CN102984537B - 一种立体成像的白平衡补偿装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立体成像的白平衡补偿装置及方法，该装置包括：信号接收转换模块，用于接收两路二维图像信号，并转化为RGB格式或YUV格式的图像；调整因子存储模块，存储有两路二维图像信号中第一路的多个像素块的调整因子；白平衡后处理模块，根据所述第一路的多个像素块的调整因子，对第一路图像中对应像素块中每个像素的每个分量进行调整。本发明以输入的两路二维图像信号中一路为基准，采用分块的分量调整因子，对另一路二维图像信号中每个像素块中每个像素的各个分量进行调整，得到调整后的图像，并合成三维图像输出，通过该白平衡补偿过程使得合成后的三维图像白平衡趋于一致，提高三维合成与显示效果，使得观看舒适度提高。

Description

一种立体成像的白平衡补偿装置及方法

技术领域

本发明涉及立体成像技术领域，更具体地说，涉及一种立体成像的白平衡补偿装置及方法。

背景技术

在立体图像拍摄装置中，两路二维图像信号(动态或静止)合成为一路三维图像信号(动态或静止)时，两路图像的亮度变化、对比度的变化、白平衡的变化和分辨率的变化等均对立体感和舒适度有一定的影响。其中白平衡的差异引起两路图像颜色有较大的差异，该差异对立体感有一定影响，对舒适度有较大影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有立体图像拍摄装置的两路图像存在白平衡差异影响观看舒适度的缺陷，提供一种立体成像的白平衡补偿装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种立体成像的白平衡补偿装置及方法，以输入的两路二维图像信号中一路为基准，采用分块的调整因子，对另一路二维图像信号中每个像素块中每个像素的各个分量进行调整。

本发明第一方面，提供了一种立体成像的白平衡补偿装置，包括：

信号接收转换模块，用于接收两路二维图像信号，并转化为RGB格式或YUV格式的图像；

调整因子存储模块，存储有两路二维图像信号中第一路的多个像素块的调整因子；

白平衡后处理模块，根据所述第一路的多个像素块的调整因子，对第一路图像中对应像素块中每个像素的每个分量进行调整。

在根据本发明第一方面所述的立体成像的白平衡补偿装置中，所述立体成像的白平衡补偿装置还包括：

分块处理模块，用于将两路二维图像信号均分成数量相等的像素块，并计算每路中每个像素块的每个分量的平均值；

调整因子计算模块，用于计算第二路与第一路中对应像素块的每个分量的平均值的比值作为第一路中对应像素块的调整因子并存储至所述调整因子存储模块中。

在根据本发明第一方面所述的立体成像的白平衡补偿装置中，所述立体成像的白平衡补偿装置还包括：

调整因子输入模块，与所述调整因子存储模块相连，用于接收用户输入的第一路的多个像素块的调整因子并存储至所述调整因子存储模块中。

在根据本发明第一方面所述的立体成像的白平衡补偿装置中，所述立体成像的白平衡补偿装置还包括：调整因子选择模块，连接在所述调整因子存储模块和白平衡后处理模块之间，用于在所述调整因子计算模块计算得出的调整因子和调整因子输入模块输入的调整因子之间选择一个发送给白平衡后处理模块使用。

本发明第二方面，提供了一种立体成像的白平衡补偿方法，包括：

信号接收转换步骤，接收两路二维图像信号，并转化为RGB格式或YUV格式的图像；

白平衡后处理步骤，根据存储的第一路的多个像素块的调整因子，对第一路图像中对应像素块中每个像素的每个分量进行调整。

在根据本发明第二方面所述的立体成像的白平衡补偿方法中，还包括：

分块处理步骤，将两路二维图像信号均分成数量相等的像素块，并计算每路中每个像素块的每个分量的平均值；

调整因子计算步骤，计算第二路与第一路中对应像素块的每个分量的平均值的比值作为第一路中对应像素块的调整因子并存储供所述白平衡后处理步骤使用。

在根据本发明第二方面所述的立体成像的白平衡补偿方法中，还包括：调整因子输入步骤，接收用户输入的第一路的多个像素块的调整因子并存储以供所述白平衡后处理步骤使用。

在根据本发明第二方面所述的立体成像的白平衡补偿方法中，还包括：调整因子选择步骤，在所述调整因子计算步骤计算得出的调整因子和调整因子输入步骤输入的调整因子之间选择一个供白平衡后处理步骤使用。

实施本发明的立体成像的白平衡补偿装置及方法，具有以下有益效果：本发明以输入的两路二维图像信号中一路为基准，采用分块的分量调整因子，对另一路二维图像信号中每个像素块中每个像素的各个分量进行调整，得到调整后的图像，并合成三维图像输出，通过该白平衡补偿过程使得合成后的三维图像白平衡趋于一致，提高三维合成与显示效果，使得观看舒适度提高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为根据本发明优选实施例中立体成像的白平衡补偿装置的模块示意图；

图2为本发明优选实施例中立体成像的白平衡补偿装置对图像信号的分块处理示意图；

图3为本发明优选实施例中立体成像的白平衡补偿装置采用的分块调整因子的示意图；

图4为本发明优选实施例中立体成像的白平衡补偿方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

请参阅图1，为根据本发明优选实施例中立体成像的白平衡补偿装置的模块示意图。如图1所示，第一实施例的立体成像的白平衡补偿装置至少包括：信号接收转换模块10、调整因子存储模块40和白平衡后处理模块60。

信号接收转换模块10用于接收两路二维图像信号，并转化为RGB格式或YUV格式的图像。这两路二维图像信号可以为立体图像拍摄装置的2个镜头组采集的仿左眼图像信号和仿右眼图像信号。

调整因子存储模块40，用于存储两路二维图像信号中第一路的多个像素块的调整因子。如图2所示，将第一路二维图像信号分别分为H*V个像素块，每块包括m*n个像素。优选地，1＜H＜Ht，1＜V＜Vt，其中Ht和Vt分别为图像的竖直像素数量和水平像素数量。上述调整因子为第一路二维图像信号中每个像素块的R分量、G分量和B分量的调整因子，或者Y分量、U分量和V分量的调整因子。在此，可以任意选择两路二维图像信号中任意一路作为调整对象，如本实施例中以第一路二维图像信号为基准。

白平衡后处理模块60可以与信号接收转换模块10和调整因子存储模块40连接，调用调整因子存储模块40中存储的所述第一路的多个像素块的调整因子，对第一路图像中对应像素块中每个像素的R分量、G分量和B分量，或者Y分量、U分量和V分量进行调整，并随后合成为三维图像输出。

在本发明的装置另一独特之处在于，通过两种方式得到调整因子。下面对这两种方法进行具体说明。

在本发明的第二实施例中，该立体成像的白平衡补偿装置还包括连接在信号接收转换模块10和调整因子存储模块40之间的分块处理模块20和调整因子计算模块30。

其中，分块处理模块20与信号接收转换模块10相连，将两路二维图像信号均分成数量相等的像素块，例如H*V个像素块。并计算每路中每个像素块的每个分量的平均值。如第一路的第(i，j)块的R、G和B或Y、U和V的平均值为Ra、Ga、Ba或Ya、Ua、Va，另一路第(i，j)块的R、G和B或Y、U和V的平均值为Rb、Gb、Bb或Yb、Ub、Vb。如图3所示，第(i，j)块的R分量的平均值为第(i，j)块中每个像素的R分量的和与第(i，j)块的像素数量的比值，同理对其它分量的平均值进行计算。

调整因子计算模块30与该分块处理模块20相连，根据上述计算出的第一路和第二路的每个像素块的每个分量的平均值，计算出其中一路的每个像素块的每个分量的调整因子。例如，第一路图像信号平均值为Ra、Ga、Ba或Ya、Ua、Va，以第二路图像信号即平均值为Rb、Gb、Bb或Yb、Ub、Vb为基准，则第一路第(i，j)块的各分量调整因子为M1＝Rb/Ra、M2＝Gb/Ga、M3＝Bb/Ba或M1＝Yb/Ya、M2＝Ub/Ua、M3＝Vb/Va。在此，也可以以第一路图像信号即平均值为Ra、Ga、Ba或Ya、Ua、Va为基准，第二路图像信号平均值为Rb、Gb、Bb或Yb、Ub、Vb，则第二路第(i，j)块的各分量调整因子为M1＝Ra/Rb、M2＝Ga/Gb、M3＝Ba/Bb或M1＝Ya/Yb、M2＝Ua/Ub、M3＝Va/Vb。随后，该调整因子计算模块30将计算出的第一路中对应像素块的调整因子存储至调整因子存储模块40中。在本发明中，第一路图像信号和第二路图像信号可以互换，即不限定调整的对象，可以对第一路图像信号进行调整，也可以对第二路图像信号进行调整。例如，在另一实施例中也可以将第二路中对应像素块的调整因子存储至调整因子存储模块40中，只需要在白平衡后处理模块60中对第二路图像信号中对应像素块中每个像素的R分量、G分量和B分量，或者Y分量、U分量和V分量进行调整即可。

在本发明的第三实施例中，该立体成像的白平衡补偿装置在第一实施例的基础上还包括：调整因子输入模块70，连接至调整因子存储模块40，用于接收用户输入的第一路的多个像素块的调整因子并存储至所述调整因子存储模块中。在此，如果调整对象为第二路图像信号，则调整因子输入模块70也可以接收用户输入的第二路的多个像素块的调整因子，包括各个分量的调整因子。因此，各像素块各分量调整因子的获取也可以采用预先设置的方法，即不通过计算获取，直接由外部输入预置。

在本发明的第四实施例中，该立体成像的白平衡补偿装置在上述第一实施例的基础上，同时包括分块处理模块20、调整因子计算模块30和调整因子输入模块70，且还包括连接在调整因子存储模块40和白平衡后处理模块60之间的调整因子选择模块50，在所述调整因子计算模块30计算得出的调整因子和调整因子输入模块70输入的调整因子之间选择一个发送给白平衡后处理模块60使用。

白平衡后处理模块60接收转换为RGB格式或YUV格式的两路二维图像信号，通过上述调整过程完成白平衡调整与三维合成功能，输出白平衡调整后的三维图像信号。在此，以一路为基准使用分量调整因子分别调整另一路的每一块的RGB/YUV值。将转换为RGB格式或YUV格式的图像信号按块进行调整，对于同一像素块，将该像素块内的每个像素的分量值分别乘以该像素块相应的分量调整因子，得到调整后的图像，并合成三维图像输出。其中白平衡调整可以在三维合成之前进行，也可以在合成后进行调整，之后再输出。

请参阅图4，为本发明优选实施例中立体成像的白平衡补偿方法的流程图。如图4所示，该立体成像的白平衡补偿方法至少包括以下步骤：

首先，在步骤S401中，执行信号接收转换步骤，接收两路二维图像信号，并转化为RGB格式或YUV格式的图像。这两路二维图像信号可以为立体图像拍摄装置的2个镜头组采集的仿左眼图像信号和仿右眼图像信号。

随后，在步骤S402中，执行白平衡后处理步骤，根据存储的第一路的多个像素块的调整因子，对第一路图像中对应像素块中每个像素的每个分量进行调整。如图2所示，将第一路二维图像信号分别分为H*V个像素块，每块包括m*n个像素。上述调整因子为第一路二维图像信号中每个像素块的R分量、G分量和B分量的调整因子，或者Y分量、U分量和V分量的调整因子。在此，可以任意选择两路二维图像信号中任意一路作为调整对象，如本实施例中以第一路二维图像信号为基准。该步骤中对第一路图像中对应像素块中每个像素的R分量、G分量和B分量，或者Y分量、U分量和V分量进行调整，并随后合成为三维图像输出。

在本发明的方法另一独特之处在于，通过两种方式得到调整因子。下面对这两种方法进行具体说明。

在本发明的一个实施例中，该立体成像的白平衡补偿方法还包括：分块处理步骤和调整因子计算步骤。

其中在分块处理步骤中将两路二维图像信号均分成数量相等的像素块，并计算每路中每个像素块的每个分量的平均值。如第一路的第(i，j)块的R、G和B或Y、U和V的平均值为Ra、Ga、Ba或Ya、Ua、Va，另一路第(i，j)块的R、G和B或Y、U和V的平均值为Rb、Gb、Bb或Yb、Ub、Vb。如图3所示，第(i，j)块的R分量的平均值为第(i，j)块中每个像素的R分量的和与第(i，j)块的R分量像素个数的比值，同理对其它分量的平均值进行计算。

在调整因子计算步骤中计算第二路与第一路中对应像素块的每个分量的平均值的比值作为第一路中对应像素块的调整因子并存储供所述白平衡后处理步骤使用。例如，第一路图像信号平均值为Ra、Ga、Ba或Ya、Ua、Va，以第二路图像信号即平均值为Rb、Gb、Bb或Yb、Ub、Vb为基准，则第一路第(i，j)块的各分量调整因子为M1＝Rb/Ra、M2＝Gb/Ga、M3＝Bb/Ba或M1＝Yb/Ya、M2＝Ub/Ua、M3＝Vb/Va。在此，也可以以第一路图像信号即平均值为Ra、Ga、Ba或Ya、Ua、Va为基准，第二路图像信号平均值为Rb、Gb、Bb或Yb、Ub、Vb，则第二路第(i，j)块的各分量调整因子为M1＝Ra/Rb、M2＝Ga/Gb、M3＝Ba/Bb或M1＝Ya/Yb、M2＝Ua/Ub、M3＝Va/Vb。随后，该调整因子计算模块30将计算出的第一路中对应像素块的调整因子存储至调整因子存储模块40中。在本发明中，第一路图像信号和第二路图像信号可以互换，即不限定调整的对象，可以对第一路图像信号进行调整，也可以对第二路图像信号进行调整。

在本发明的另一实施例中，该立体成像的白平衡补偿方法还包括：调整因子输入步骤，接收用户输入的第一路的多个像素块的调整因子并存储以供所述白平衡后处理步骤使用。因此，各像素块各分量调整因子的获取也可以采用预先设置的方法，即不通过计算获取，直接由外部输入预置。

在本发明的另一实施例中，该立体成像的白平衡补偿方法可以同时具有上述两种方式获得调整因子，且还包括调整因子选择步骤，在调整因子计算步骤计算得出的调整因子和调整因子输入步骤输入的调整因子之间选择一个供白平衡后处理步骤使用。

综上所示，本发明的方法接收转换为RGB格式或YUV格式的两路二维图像信号，通过上述调整过程完成白平衡调整与三维合成功能，输出白平衡调整后的三维图像信号。在此，以一路为基准使用分量调整因子分别调整另一路的每个像素块的RGB/YUV分量值，对转换为RGB格式或YUV格式的图像信号按块进行调整，其中对于同一像素块，将该像素块内的每个像素的分量值分别乘以该像素块相应的分量调整因子，得到调整后的图像，并合成三维图像输出。其中白平衡调整可以在三维合成之前进行，也可以在合成后进行调整，之后再输出。本发明通过白平衡补偿使得合成后的三维图像白平衡趋于一致，提高三维合成与显示效果，使得观看舒适度提高。

本发明是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本发明技术的特定场合或材料，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。

Claims (4)

1.一种立体成像的白平衡补偿装置，其特征在于，包括：

信号接收转换模块，用于接收两路二维图像信号，并转化为RGB格式或YUV格式的图像；

调整因子存储模块，存储有两路二维图像信号中第一路的多个像素块的调整因子；

白平衡后处理模块，根据所述第一路的多个像素块的调整因子，对第一路图像中对应像素块中每个像素的每个分量进行调整；

所述立体成像的白平衡补偿装置还包括：

分块处理模块，用于将两路二维图像信号均分成数量相等的像素块，并计算每路中每个像素块的每个分量的平均值；

调整因子计算模块，用于计算第二路与第一路中对应像素块的每个分量的平均值的比值作为第一路中对应像素块的调整因子并存储至所述调整因子存储模块中。

2.根据权利要求1所述的立体成像的白平衡补偿装置，其特征在于，所述立体成像的白平衡补偿装置还包括：

调整因子输入模块，与所述调整因子存储模块相连，用于接收用户输入的第一路的多个像素块的调整因子并存储至所述调整因子存储模块中；

调整因子选择模块，连接在所述调整因子存储模块和白平衡后处理模块之间，用于在所述调整因子计算模块计算得出的调整因子和调整因子输入模块输入的调整因子之间选择一个发送给白平衡后处理模块使用。

3.一种立体成像的白平衡补偿方法，其特征在于，包括：

信号接收转换步骤，接收两路二维图像信号，并转化为RGB格式或YUV格式的图像；

白平衡后处理步骤，根据存储的第一路的多个像素块的调整因子，对第一路图像中对应像素块中每个像素的每个分量进行调整；

所述方法还包括：

分块处理步骤，将两路二维图像信号均分成数量相等的像素块，并计算每路中每个像素块的每个分量的平均值；

调整因子计算步骤，计算第二路与第一路中对应像素块的每个分量的平均值的比值作为第一路中对应像素块的调整因子并存储供所述白平衡后处理步骤使用。

4.根据权利要求3所述的立体成像的白平衡补偿方法，其特征在于，还包括：

调整因子输入步骤，接收用户输入的第一路的多个像素块的调整因子并存储以供所述白平衡后处理步骤使用；

调整因子选择步骤，在所述调整因子计算步骤计算得出的调整因子和调整因子输入步骤输入的调整因子之间选择一个供白平衡后处理步骤使用。