CN103795992A - 白平衡调整方法 - Google Patents

Abstract

一种白平衡调整方法，包括：载入像素排列方式为BGb/GrR的Raw影像；抽取Raw影像中B、Gb、Gr、R通道所有像素的色阶值；分别扫描所有像素的色阶值并采用一预定间隔将色阶值分组，记录每一个分组内所有色阶值对应的像素个数，以得到B、Gb、Gr、R通道中每一个分组的累计比例；将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，以得到参考白和参考黑；根据参考白和参考黑，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

本发明关于一种影像处理技术，尤其涉及一种影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，数字图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 Blance）”。

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)的色阶直方图，重新量化至0-255的范围，结果显示这个方法具有较小误差与实时的特性。但该方法，由于使用了直方图，因此在方法论的实现上，需要预先配置较大的内存空间，以估测光源中的参考黑与参考白。

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，包括以下步骤：加载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采用一预定间隔将色阶值分组，记录每一个分组内所有色阶值对应的像素个数，以得到B、Gb、Gr、R通道中每一个分组的累计比例；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，以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分组内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分组内的色阶值的平均值为参考黑；根据得到的参考白和参考黑，采用直方图延展法将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并不是将R、B、Gb、Gr通道的所有色阶值进行储存，而是将色阶值以预定间隔进行分组后进行储存，从而节约了内存的配置空间。

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。

图3是本发明实施例与现有技术中直方图延展方法采用的内存空间大小的示意图。

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，载入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采用一预定间隔将色阶值分组，记录每一个分组内所有色阶值对应的像素个数，以得到B、Gb、Gr、R通道中每一个分组的累计比例。

S4，将B、Gb、Gr、R各通道的累计比例与一预设的最小值和一预设的最大值比较，以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分组内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分组内的色阶值的平均值为参考黑。

S5，根据得到的参考白和参考黑，采用直方图延展法将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讯号转为数字讯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，可以先扫描R通道所有像素的色阶值，并记录所有色阶值对应的像素个数，例如，色阶值为50的像素个数为20000个、色阶值为100的像素个数为38000个、色阶值为200的像素个数为40000个等等一系列数据。

累计比例的计算方法如下：例如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。

而本实施方式中的累计比例，并不是单个色阶值的累计比例，而是预定间隔内所有色阶值的累计比例，预定间隔的取值范围与色阶值的范围相同且预定间隔大于1。本实施例中，预定间隔记作，那么每个通道具有

个分组，则会得到

个累计比例。

假设预定间隔为5，那么，色阶值介于0-4、5-9、10-14……之间的像素被归类于同一个分组，例如，色阶值为4的累计比例等于色阶值介于0-4之间所有像素的个数与Raw图像像素个数的比值，色阶值为9的累计比例等于色阶值介于0-9之间所有像素的个数与Raw图像总像素格式的比值，换言之，每一个累计比例对应了预定间隔内的一组色阶值。

以此类推，采用相同的方法，得到B、Gb、Gr通道的预定间隔内的色阶值的累计比例。

当然，得到B、Gb、Gr、R通道中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均为0.01、最大值均为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所有分组内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的所有分组内的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，Raw图像中的每一个像素根据参考黑和参考白进行调整，白平衡调整后的像素的色阶值为

，其中，C表示Raw图像中每一个像素的原始色阶值、H表示参考白、L表示参考黑、M为255或1023，例如，计算R通道像素调整后色阶值，H、L应采用R通道的相应值。

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并不是将R、B、Gb、Gr通道的所有色阶值的累计比例进行储存，而是将色阶值以预定间隔进行分组后进行储存，从而节约了内存的配置空间。

由图3可以看出，当预定间隔为2时，本实施例的白平衡调整方法所需要配置的内存空间为现有技术所配置的内存空间的1/2，当预定间隔为8时，本实施例需要配置的内存空间仅为现有技术的内存空间的1/8，由此可见，采用本实施例的白平衡调整方法所使用的内存空间远远小于同等像素条件使用现有技术直方图延展法调整白平衡所使用的内存空间。

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 (5)

1.一种白平衡调整方法，包括如下步骤：

载入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采用一预定间隔将色阶值分组，记录每一个分组内所有色阶值对应的像素个数，以得到B、Gb、Gr、R通道中每一个分组的累计比例；

将B、Gb、Gr、R各通道的累计比例与一预设的最小值和一预设的最大值比较，以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分组内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分组内的色阶值的平均值为参考黑；

根据得到的参考白和参考黑，采用直方图延展法将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3所述的白平衡调整方法，其特征在于，所述预定间隔为大于1且小于

的整数。

5.如权利要求1所述的白平衡调整方法，其特征在于，所述直方图延展法完成白平衡调整后的像素的色阶值为

，其中，C表示Raw图像中每一个像素的原始色阶值、H表示参考白、L表示参考黑、M为255或1023。

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