CN103780892A - 白平衡调整方法 - Google Patents

Abstract

一种白平衡调整方法，基于Raw影像，Raw影像的像素排列为BGb/GrR格式。该白平衡调整方法包括：撷取Raw影像中的B、Gb、Gr、R通道，并得到每个通道中所有像素的色阶值；得到B、Gb、Gr、R通道中每个通道中所有色阶值的累计比例；将B、Gb、Gr、R各通道的累计比例与一预设的最小值和最大值比较，得到大于等于最大值的累计比例和小于等于最小值的累计比例，大于等于最大值的累计比例对应色阶值的平均值为参考白，小于等于最小值的累计比例对应色阶值的平均值为参考黑；根据得到的参考白和参考黑，采用直方图等化法重新量化以得到白平衡调整后的色阶值。

Description

白平衡调整方法

技术领域

本发明关于一种图像处理技术，尤其涉及一种图像处理技术中的白平衡调整方法。

背景技术

一般而言，物体反射出的光颜色视光源的色彩而定。人的大脑可以检测并更正类似这样的色彩改变，因此不论是在阳光、阴霾的天气、室内白炽灯或荧光灯下，人的眼睛均可以适应这样的色彩改变，而不会影响人们所看的白色物体。然而，就数字影像获取装置而言，这些由不同光源产生的“白色”在颜色上来说还是不尽相同。例如，钨丝灯（灯泡）照明的环境拍出的照片可能偏黄，其它环境拍出的照片可能有的会偏蓝色或红色。

为了贴近人的视觉，数字影像获取装置就必须模仿人类大脑并根据光线来调整色彩，定义什么是白色，以便在最后照片中能够呈现中肉眼所看到的白色，这种调整即称之为“白平衡（White Blancing）”。

现有技术中，提出利用直方图延展方法(Color Histogram Stretching, CHS)于影像白平衡，将未经白平衡影像的RGB三通道(Red， Green， Blue)像素色阶直方图重新量化至0-255的范围内，结果显示这个方法具有较小误差与实时的特性。但该方法，并未顾及转换后的影像对比度，故，白平衡后的影像往往对比度不高，也因此容易隐藏影像中的细节部份。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种影像对比度较高的白平衡调整方法。

一种白平衡调整方法，包括如下步骤：采集Raw影像，Raw影像的像素排列方式为BGb/GrR格式；抽取Raw影像中B、Gb、Gr、R通道，并得到相应通道中所有像素的色阶值；分别扫描B、Gb、Gr、R通道中的所有像素的色阶值并记录每个色阶值对应的像素个数，以得到B、Gb、Gr、R通道中每个色阶值的累计比例；将B、Gb、Gr、R各通道的累计比例与一预设的最小值和最大值比较，得到大于等于最大值的累计比例和小于等于最小值的累计比例，大于等于最大值的累计比例对应色阶值的平均值为参考白，小于等于最小值的累计比例对应色阶值的平均值为参考黑；根据得到的参考白和参考黑，采用直方图等化法将B、Gb、Gr、R通道中的色阶值重新量化以得到白平衡调整后的色阶值。

相较于现有技术，本发明实施例的白平衡调整方法通过概率计算得到参考白和参考黑以及兼具直方图等化法的强化对比功能，从而使得白平衡后的影像的对比度较高，容易解读影像中的细节部份。

附图说明

图1是本发明实施白平衡调整方法的流程图。

图2是一种Raw影像的像素排列示意图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明实施例提供的白平衡调整方法用来调整影像的白平衡，白平衡调整方法包括如下步骤：

S1，采集Raw影像，Raw影像的像素排列方式为BGb/GrR格式。

S2，抽取Raw影像中B、Gb、Gr、R通道，并得到相应通道中所有像素的色阶值。

S3，分别扫描B、Gb、Gr、R通道中的所有像素的色阶值并记录每个色阶值对应的像素个数，以得到B、Gb、Gr、R通道中每个色阶值的累计比例。

S4，将B、Gb、Gr、R各通道的累计比例与一预设的最小值和最大值比较，得到大于等于最大值的累计比例和小于等于最小值的累计比例，大于等于最大值的累计比例对应色阶值的平均值为参考白，小于等于最小值的累计比例对应色阶值的平均值为参考黑。

S5，根据得到的参考白和参考黑，采用直方图等化法将B、Gb、Gr、R通道中的色阶值重新量化以得到白平衡调整后的色阶值。

请一并参阅图2，在S1中，一副Raw图像（Raw的原意为“未经加工”，可以理解，Raw图像就是影像传感器将捕捉到的光源信号转为数字信号的原始数据组成的图像）由多个像素（pixel）组成，再依据影像传感器表面覆盖的彩色滤光片，可以得到图中所示的拜尔模式（Bayer Pattern），即BG/GR（本案中以BGb/GrR表示）格式，换言之，当奇数行像素的排列为BGBGBG时，偶数行像素的排列为GRGRGR，或者，当奇数行像素的排列为GRGRGR时，偶数行像素的排列为BGBGBG。其中，Gb代表BGBG中的G，Gr代表GRGR中的G。

S2中，分别扫描每一个像素以得到B、Gb、Gr、R通道中每一个通道的第一个像素到最后一个像素的色阶值。

需要说明地是，B、Gb、Gr、R通道中首先得到哪个通道像素的色阶值并无限定，可以按照B、Gb、Gr、R通道的顺序或R、Gb、Gr、B通道的顺序，也可以为其它顺序。

若每一个像素以8bits表示，则色阶值的范围为0~255；若每一个像素以10bits表示，则色阶值的范围为0~1023。概而言之，像素色阶值的范围为[0，                                               

]，其中，n为像素的位数。

S3中，累计比例的计算方法为，n=0，1,2，3……255或1203。跟据累计比例的计算方法可知，色阶值为255或1023的累计比例会为1，并且每一个累计比例对应一个色阶值。

比如，Raw影像的总像素个数为976×1296，R通道中色阶值为1的像素个数为1万、色阶值2对应的像素个数为5千、色阶值3对应的像素个数为1万，那么，色阶值为3时的累计比例为（10000+5000+10000）/（976×1296）=0.0198，而累计比例0.0198对应了色阶值3。需要说明地是，此处的像素个数只是为了方便说明，并不一定正确。

以此类推，采用相同的方法，得到B、Gb、Gr通道的色阶值的累计比例。

当然，得到B、Gb、Gr、R通道每一个色阶值的累计比例并无先后顺序。

S4中，B、Gb、Gr、R通道各自的最小值和最小值可以由使用者自订，不同通道的最大值和最小值可以分别相同，也可以不同。

本实施方式中，各通道的预设的最小值定义均为0.01、最大值均定义为0.99。

将S3中的R通道的所有累计比例与最大值和最小值比较，从而得到所有小于等于最小值的累计比例和大于等于最大值的累计比例，

大于等于最大值的累计比例对应的色阶值的平均值为参考白，小于等于最小值的累计比例对应色阶值的平均值为参考黑。

以此类推，对于B、Gb、Gr通道，采用与R通道相同的方法，利用各自的累计比例，得到相应通道的参考白和参考黑。

S5中，根据得到的R通道的参考黑和参考白，将R通道中累计比例密度位于最小值和最大值之间的累计比例对应的原始色阶值采用直方图等化法（Histogram Equalization）重新量化，以得到白平衡调整后的R通道的直方图。

将参考白定义为调整后的色阶值的最大值

（一般为255或1023），将参考黑定义为调整后的色阶值的最小值0，对Raw图像中R通道的位于小最小值和最大值之间的累计比例对应的色阶值采用公式

进行重新量化，其中，C为R通道中位于最大值和最小值之间的累计比例对应的色阶值，L为参考黑对应的色阶值。

参考R通道的做法，根据B、Gb、Gr通道的相应参考黑和参考白得到相应通道白平衡后的直方图。

本实施例的白平衡调整方法通过概率计算得到参考白和参考黑以及兼具直方图等化法的强化对比功能，从而使得白平衡后的影像的对比度较高，容易解读影像中的细节部份。

可以理解的是，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种白平衡调整方法，包括如下步骤：

采集Raw影像，Raw影像的像素排列方式为BGb/GrR格式；

抽取Raw影像中B、Gb、Gr、R通道，并得到相应通道中所有像素的色阶值；

分别扫描B、Gb、Gr、R通道中的所有像素的色阶值并记录每个色阶值对应的像素个数，以得到B、Gb、Gr、R通道中每个色阶值的累计比例；

将B、Gb、Gr、R各通道的累计比例与一预设的最小值和最大值比较，得到大于等于最大值的累计比例和小于等于最小值的累计比例，大于等于最大值的比值对应色阶值的平均值为参考白，小于等于最小值的累计比例对应色阶值的平均值为参考黑；

根据得到的参考白和参考黑，采用直方图等化法将B、Gb、Gr、R通道中的色阶值重新量化以得到白平衡调整后的色阶值。

2.如权利要求1所述的白平衡调整方法，其特征在于，所述最小值为0.01，最大值为0.99。

3.如权利要求1所述的白平衡调整方法，其特征在于，所述像素的色阶值范围为[0，                                               

]，n为像素的位数。

4.如权利要求1所述的白平衡调整方法，其特征在于，所述直方图等化法重新量化后的色阶值为，C为B、Gb、Gr、R通道中位于最小值和最大值之间的累计比例对应的色阶值，L为参考黑对应的色阶值，n为像素的位数。

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