CN105100576B - 光源检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种光源检测方法及装置，方法包括：确定检测图像位于色度空间的第二区域内的像素点；所述第二区域对应于标准图卡的第一区域，第一区域为标准图卡中的白色区域、中性色区域或无色区域中的任意一种；基于像素点的像素值和光源的色温的对应关系、以及检测图像在第二区域内的各像素点的像素值，确定各像素点所分别对应的光源的色温；基于第二区域内的各像素点所对应的光源的色温，将像素点划分为多个对应于光源的色温的像素点集合；基于像素点集合所对应的光源的色温确定检测图像的光源的色温。该方法可以准确获取光源的色温，进而可以基于检测图像所获取的光源的色温对图像进行自动白平衡等处理，有效保证图像色彩的完整性，提高图像处理质量。

Description

光源检测方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种光源检测方法及装置。

背景技术

光源的色温是描述光源或发光体特性的一个基本参数，在颜色的测量中有重要意义。

成像系统中的成像传感器所拍摄的图像，如果不经过白平衡处理，在不同的光源的色温下会出现不同的偏色现象，例如，在光源的色温较高的情况下所拍摄的图像会出现偏蓝的现象，在光源的色温较低的情况下所拍摄的图像会出现偏红的现象。

为了提高图像质量，数码相机等成像设备通常均含有自动白平衡处理单元，以保证图像质量。成像系统中的白平衡处理单元就是纠正图像中由光源的色温而引起的色彩偏差现象，自动白平衡处理可以使得景象在不同的光源的色温下所拍摄的图像都可以保持景象原有的色彩，保证图像的色彩不会失真。例如，对于白色的物体，如果成像系统不经过自动白平衡处理，则白色物体在不同光源的色温下所拍摄的图像会出现偏蓝或偏红的现象出现，在经过自动白平衡处理后，则白色物体在任何光源的色温下所拍摄的图像都是白色的，不会发生较大的色差。

在成像系统的自动白平衡处理过程中，为了可以使得处理后的图像在任何光源色温下，都可以保持景象原有的色彩，通常需要对当前拍摄场景的光源色温进行预估，进而给出对应于当前光源色温的白平衡处理参数。光源色温估计是自动白平衡处理中非常重要的一环，光源的色温估计的准确性与成像系统自动白平衡处理的准确性有着很大的关系，正确估计光源色温可以有效提高图像质量。

但现有技术中，在成像系统对图像进行自动白平衡处理时，获取光源的色温信息的方法通常存在所获取的光源色温不准确的问题。

发明内容

本发明技术方案解决的是无法准确获取光源的色温信息的问题。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种光源检测方法，包括：

确定检测图像位于色度空间的第二区域内的像素点；其中，所述第二区域对应于标准图卡的第一区域，所述第一区域为所述标准图卡中的白色区域、中性色区域或无色区域中的任意一种；

基于像素点的像素值和光源的色温的对应关系、以及所述检测图像在第二区域内的各像素点的像素值，确定所述各像素点所分别对应的光源的色温；

基于所述第二区域内的各像素点所对应的光源的色温，将所述像素点划分为多个对应于光源的色温的像素点集合；

基于所述像素点集合所对应的光源的色温确定所述检测图像的光源的色温。

可选的，所述色度空间包括R/G-B/G空间或Cb-Cr空间。

可选的，所述确定检测图像位于色度空间的第二区域内的像素点包括：

将所述检测图像中各像素点的像素值转换为所述色度空间的参数值；

将参数值位于所述的色度空间的第二区域内的像素点确定为所述检测图像位于色度空间的第二区域内的像素点。

可选的，其特征在于，所述第二区域对应于标准图卡的第一区域是指：将标准图卡的第一区域内的像素点的像素值转换为所述色度空间的参数值，根据所述第一区域内的像素点的参数值分布情况确定出所述色度空间中的第二区域。

可选的，所述像素点的像素值和光源的色温的对应关系基于典型光源的色温与所述标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的平均像素值确定。

可选的，所述平均像素值基于标准图卡的第一区域中的所有像素点在所述典型光源下的颜色分量或色度分量的平均值确定。

可选的，包括：基于典型光源的色温与所述标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的平均像素值，通过插值拟合，得到所述像素点的像素值和光源的色温的对应关系。

可选的，同一个像素点集合中的任意两个像素点所对应的光源的色温之间的差值小于或等于色温阈值。

可选的，所述确定所述检测图像的光源的色温包括：

基于所述像素点集合的权重以及所述像素点集合所对应的光源的色温确定所述检测图像的光源的色温。

可选的，所述像素点集合的权重基于所述像素点集合中所包含的像素点的个数、环境因素、像素点集合所对应的光源的色温中的至少一种确定。

可选的，包括：

获取各像素点集合的权重和该像素点集合所对应的光源的色温的乘积；

将所述各像素点集合的权重和该像素点集合所对应的光源的色温的乘积的平均值作为所述检测图像的光源的色温。

本发明技术方案还提供一种光源检测装置，包括：

像素点确定单元，适于确定检测图像位于色度空间的第二区域内的像素点；其中，所述第二区域对应于标准图卡的第一区域，所述第一区域为所述标准图卡中的白色区域、中性色区域或无色区域中的任意一种；

对应关系确定单元，适于基于像素点的像素值和光源的色温的对应关系，以及所述检测图像在第二区域内的各像素点的像素值，确定所述各像素点所分别对应的光源的色温；

划分单元，适于基于所述第二区域内的各像素点所对应的光源的色温，将所述像素点划分为多个对应于光源的色温的像素点集合；

色温确定单元，适于基于所述像素点集合所对应的光源的色温确定所述检测图像的光源的色温。

可选的，所述像素点确定单元包括：

第一转换单元，适于将所述检测图像中各像素点的像素值转换为所述色度空间的参数值；

获取单元，适于将参数值位于所述的色度空间的第二区域内的像素点确定为所述检测图像位于色度空间的第二区域内的像素点。

可选的，还包括：

第二转换单元，适于将标准图卡的第一区域内的像素点的像素值转换为所述色度空间的参数值；

区域确定单元，适于根据所述第一区域内的像素点的参数值分布情况确定出所述色度空间中的第二区域。

可选的，还包括：关系生成单元，适于基于典型光源的色温与所述标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的平均像素值，生成所述像素点的像素值和光源的色温的对应关系。

可选的，所述关系生成单元包括：

第一均值单元，适于基于标准图卡的第一区域中的所有像素点在所述典型光源下的颜色分量或色度分量的平均值获得标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的平均像素值；

插值单元，适于基于典型光源的色温与所述标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的平均像素值，通过插值拟合，得到所述像素点的像素值和光源的色温的对应关系。

可选的，所述色温确定包括：

权重计算单元，适于基于所述像素点集合中所包含的像素点的个数、环境因素、像素点集合所对应的光源的色温中的至少一种确定所述像素点集合的权重；

确定单元，适于基于所述像素点集合的权重以及所述像素点集合所对应的光源的色温确定所述检测图像的光源的色温。

可选的，所述确定单元包括：

乘积单元，适于获取各像素点集合的权重和该像素点集合所对应的光源的色温的乘积；

第二均值单元，适于将所述各像素点集合的权重和该像素点集合所对应的光源的色温的乘积的平均值作为所述检测图像的光源的色温。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

获取位于第二区域中的检测图像的像素点，进而基于像素点的像素值和光源的色温的对应关系，根据位于第二区域中的检测图像的各像素点的像素值，可以确定所述各像素点所对应的光源的色温；基于所述各像素点对应的光源的色温，可以将各像素点划分为对应于光源的色温的像素点集合；进而基于所述像素点集合所对应的光源的色温确定检测图像的光源的色温。该方法可以准确获取检测图像的光源的色温，且进而可以基于所获取的光源的色温对图像进行自动白平衡等处理，可以有效保证图像色彩的完整性，提高图像处理质量。

附图说明

图1是本发明技术方案提供的光源检测方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的光源检测方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的R/G-B/G色度空间中的第二区域示意图；

图4是本发明实施例提供的第二区域中的像素点所对应的光源的色温的一种分布直方图；

图5是本发明实施例提供的第二区域中的像素点所对应的光源的色温的另一种分布直方图；

图6是本发明实施例提供的光源检测装置的结构示意图。

具体实施方式

由于光源的色温对图像质量起着重要的作用，只有正确获取到成像环境的光源的色温，才可以保证图像色彩的完整性，取得较好的图像处理效果，但现有技术中，通常存在获取的光源的色温不准确的问题。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种光源检测方法，用于准确获取光源的色温，图1是所示光源检测方法的流程示意图。

如图1所示，执行步骤S1，确定检测图像位于色度空间的第二区域内的像素点。

为了实现对光源的色温的检测，需要在色度空间中确定一个参考区域，即通常所说的白点参考区域，基于所述白点参考区域实现对成像场景的光源的色温的估计。在本申请文件中，将所述白点参考区域称为第二区域。

为了可以更准确的确定白点参考区域，即确定所述第二区域，可以基于标准图卡中的白色区域、中性色区域或者无色区域等确定所述第二区域，在本申请文件中，将所述标准图卡中的白色区域、中性色区域或无色区域称为第一区域。

所述第二区域可以基于所述第一区域进行确定，也可以理解为，所述第二区域对应于标准图卡的第一区域。

在确定了所述第二区域后，可以获取检测图像中位于所述第二区域内的像素点。

可以基于检测图像中的像素点的像素值确定该像素点是否位于所述第二区域内。

执行步骤S2，基于像素点的像素值和光源的色温的对应关系、以及所述检测图像在第二区域内的各像素点的像素值，确定所述各像素点所分别对应的光源的色温。

像素点的像素值和光源的色温的对应关系可以预先基于实验值或者经验值等进行确定。例如，可以基于各典型光源的色温与标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的平均像素值确定所述像素点的像素值和光源的色温的对应关系。所述平均像素值是指标准图卡的第一区域中的所有像素点在所述典型光源下的颜色分量或色度分量的平均值。

基于像素点的像素值和光源的色温的对应关系，在得到检测图像在第二区域内的各像素点的像素值后，即可以基于所述对应关系，获得各像素点所对应的光源的色温。

执行步骤S3，基于所述第二区域内的各像素点所对应的光源的色温，将所述像素点划分为多个对应于光源的色温的像素点集合。

将具有相同或者相近的光源的色温的像素点划分为同一个像素点集合，将检测图像中在第二区域内的像素点划分为多个对应于光源的色温的像素点集合，不同的像素点集合对应不同的光源的色温。

执行步骤S4，基于所述像素点集合所对应的光源的色温确定所述检测图像的光源的色温。

对于不同的像素点可以设定不同的权重，例如可以基于像素点集合所包含的像素点的个数、环境因素、像素点集合所对应的光源的色温中等信息对像素点集合设定权重，进而基于不同权重的像素点集合所对应的不同的光源的色温，确定检测图像所对应的光源的色温。

该方法可以准确获取光源的色温，进而可以根据基于检测图像所获取的光源的色温对成像系统所拍摄的图像进行自动白平衡等处理，可以有效保证成像系统所拍摄的图像色彩的完整性，提高图像处理质量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图2是本实施例提供的光源检测方法的流程示意图。

由于R/G-B/G色度空间或者Cb-Cr色度空间中可以有效减少图像中亮度信息对图像色彩信息的影响，可以更真实的获取图像的色彩信息，所以在进行光源检测的过程中，通常会在上述色度空间中确定图像中的第二区域（白点区域），所述第二区域可以位于类似于R/G-B/G色度空间或者Cb-Cr色度空间中。在本实施例中，以所述第二区域位于R/G-B/G色度空间中为例进行说明。

如图2所示，执行步骤S201，确定位于R/G-B/G色度空间的第二区域。

考虑到在各种典型光源下标准图卡中的第一区域中的像素点的像素值是不同的，如果只是基于一种典型光源下标准图卡的第一区域中的像素点的像素值确定第二区域，必然会导致所述第二区域并不能适应所有的光源的色温，进而导致基于所述第二区域所确定的光源的色温不准确。因此为了获取更为准确的光源的色温，在本实施例中，可以基于多个典型光源下的标准图卡的第一区域中的像素点的像素值确定所述第一区域所对应的第二区域。

在本实施例中，所述典型光源可以包括A光源、H光源、D65光源、TL84光源等。分别获取每一个典型光源下的标准图卡的第一区域中的像素点的像素值，例如，假设在A光源下，所述标准图卡的第一区域中共含有N个像素点，则对于每一个像素点都可以得到在A光源下该像素点的像素值，每个像素点都可以相应的得到R值、G值和B值，则对应N个像素点，可以相应得到N个R值，N个G值和N个B值。

在本实施例中，取上述N个R值的平均值作为所述标准图卡的第一区域在典型光源A下所对应的R值，在此可以记为R_A值；同理可以得到标准图卡的第一区域在典型光源A下所对应的G值，可以记为G_A值；标准图卡的第一区域在典型光源A下所对应的B值，可以记为B_A值。则对应于不同的典型光源都可以相应的得到该标准图卡的第一区域所对应的R、G、B值。

在本实施例中，采用R_Light、G_Light和B_Light的形式对标准图卡的第一区域在每一个典型光源下所对应的R、G、B值进行标示，其中，R_Light、G_Light和B_Light的下标Light代表的是对应的典型光源，例如，在表示标准图卡的第一区域在H典型光源下所对应的R、G、B值时，R_Light、G_Light和B_Light可以表示为R_H、G_H和B_H，而在表示标准图卡的第一区域在A典型光源下所对应的R、G、B值时，R_Light、G_Light和B_Light的可以表示为R_A、G_A和B_A。

标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的R_Light、G_Light和B_Light值请参见表一，在表一中还示出了不同的典型光源所对应的光源的色温信息。

表一

光源	色温（K）	RLight	GLight	BLight
					H	2300	RH	GH	BH
A	2856	RA	GA	BA
					TL84	4000	RTL84	GTL84	BTL84

D50	5000	RD50	GD50	BD50
					D65	6500	RD65	GD65	BD65
D75	7500	RD75	GD75	BD75

基于标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的R_Light、G_Light和B_Light值，可以确定位于R/G-B/G色度空间的第二区域范围。

具体地，基于标准图卡的第一区域在每一个典型光源下所对应的R_Light、G_Light和B_Light值，可以获得标准图卡的第一区域在该典型光源下所对应的R_Light/G_Light和B_Light/G_Light值。

在本申请文件中，将像素点的像素值的比值R/G和B/G称为对应在R/G-B/G度空间的参数值，例如，可以将标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的R_Light/G_Light和B_Light/G_Light值称为对应在R/G-B/G色度空间的参数值，则基于标准图卡的第一区域在各典型光源对应在R/G-B/G色度空间的参数值R_Light/G_Light和B_Light/G_Light的分布情况，可以确定R/G-B/G色度空间中的第二空间的范围。

仍以上述给出的多个典型光源为例，请参考图3，在图3所示出的R/G-B/G色度空间中，对应于每个典型光源，由标准图卡的第一区域在该典型光源下对应在R/G-B/G色度空间的参数值R_Light/G_Light和B_Light/G_Light都可以相应的在色度空间R/G-B/G确定一个点，第二区域即为包含所有基于各典型光源在色度空间中的参数值所确定的点的区域。

如图3所示，点A代表由标准图卡的第一区域在典型光源A下对应在R/G-B/G色度空间的参数值R_A/G_A和B_A/G_A所确定的点，点H代表由标准图卡的第一区域在典型光源H下对应在R/G-B/G色度空间的参数值R_H/G_H和B_H/G_H所确定的点，依次类推，图3中的各点分别代表标准图卡的第一区域在各典型光源下对应在R/G-B/G色度空间的参数值R_Light/G_Light和B_Light/G_Light所确定的点。

由图3中所示出的标准图卡的第一区域在各典型光源下对应在R/G-B/G色度空间的参数值R_Light/G_Light和B_Light/G_Light所确定的点，可以在R/G-B/G色度空间中确定一个区域，所确定的区域即为所述第二区域，如图3中黑色线条所包含的区域。

执行步骤S202，获取像素点的像素值和光源的色温的对应关系。

在本实施例中，考虑到相机的图像传感器对于图像的R、G、B值是有一定的影响的，所以在确定像素点的像素值和光源的色温的对应关系时，如果可以结合图像传感器的相关特性参数，则可以更加准确的反映像素点的像素值和光源的色温的对应关系。

在本实施例中，在得到标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的R_Light、G_Light和B_Light值后，首先可以结合相机的图像传感器的相关特性参数，确定用于建立像素点的像素值和光源的色温的对应关系的中间值C。

具体的，首先可以基于公式（1）确定标准图卡的第一区域在各典型光源下的R_Light、G_Light和B_Light值所分别对应的中间值C_Light。C_Light的下标Light代表的是对应的典型光源，例如，典型光源A的色温对应的中间值C可以表示为C_A。

C=(α×R+β×G)/(γ×B) (1)

其中，C表示像素点的像素值所对应的中间值，α，β，γ为图像传感器的相关特性参数。

α，β，γ的值可以根据不同的图像传感器，结合图像的实际处理效果进行相应的设定。

基于公式（1）可以得到标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的R_Light、G_Light和B_Light值所分别对应的中间值C_Light，由于所述R_Light、G_Light和B_Light值对应于各典型光源，则也可以理解为每一个典型光源都对应有一个C_Light，由此可以建立各典型光源的色温与C_Light的对应关系，如表二所示。

表二

光源

色温（K）

CLight

H	2300	CH
			A	2856	CA
TL84	4000	CTL84
			D50	5000	CD50
D65	6500	CD65
			D75	7500	CD75

基于表二所示出的各典型光源的色温与C_Light的对应关系，通过线性拟合的方法，可以在（T，C）空间内得到关于色温和中间值C的方程式，如公式（2）所示。所述（T，C）空间是指光源的色温与所述光源的色温所对应的中间值C所构成的空间。

T=a×C+b (2)

其中，T表示光源的色温，C表示所述光源的色温所对应的中间值，a和b为系数。

a和b可以基于表二所给出的数据，通过线性拟合的方法确定系数a和系数b。

基于公式（1）和公式（2），则可以得到表示像素点的像素值和光源的色温的对应关系的方程式，如公式（3）所示。

T=f（R，G，B） (3)

基于公式（3）可以建立像素点的像素值和光源的色温的对应关系

在其它实施例中，所述对应关系可以基于如表一所示出的各典型光源的色温与标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的R_Light、G_Light和B_Light值进行确定。如表一所示，典型光源H的色温值为2300K（开尔文），标准图卡的第一区域在典型光源H下所对应的R_Light、G_Light和B_Light值R_H、G_H、B_H，由此可以建立色温值2300K与R_H、G_H、B_H之间的对应的关系，对应于每个典型光源，都可以得到该典型光源的色温值与对应的R_Light、G_Light和B_Light值之间的对应关系，进而基于各典型光源的色温值与对应的R_Light、G_Light和B_Light值之间的对应关系通过插值拟合的方法可以得到像素点的像素值和光源的色温的对应关系。

执行步骤S203，确定检测图像中位于所述第二区域的像素点。

可以将检测图像中的像素点的像素值先转换为R/G-B/G色度空间的参数值，即将像素点的像素值转换为R/G和B/G，进而基于该参数值判断其是否属于该色度空间中的第二区域。例如，对于检测图像中的某个像素点P，假设其对应的像素点的RGB值分别为（R1，G1，B1），则该像素点转换为第二区域所处的R/G-B/G色度空间的参数值对应为（R1/G1，B1/G1），则根据由步骤S201中所确定的在R/G-B/G色度空间中的第二区域的范围，即可以判断上述参数值对应为（R1/G1，B1/G1）的像素点是否属于R/G-B/G色度空间中的第二区域。

对于检测图像中的每一个像素点，都可以对其进行判断，以确定其是否属于所述第二区域，由此可以确定所述检测图像中属于所述第二区域的像素点的集合。在本申请文件中，将检测图像中属于所述第二区域的像素点的集合记为P_w。

执行步骤S204，基于像素点的像素值和光源的色温的对应关系，确定检测图像中位于所述第二区域的像素点所分别对应的光源的色温。

在确定了检测图像中位于所述第二区域的像素点所组成的P_w以后，可以基于由步骤S202所确定的像素点的像素值和光源的色温的对应关系，根据所述P_w中的每一个像素点的像素值，即可以确定所述P_w中的每一个像素点所对应的光源的色温。

执行步骤205，将检测图像中位于所述第二区域的像素点划分为对应于光源的色温的像素点集合。

可以对所述P_w中的像素点按照光源的色温分布进行统计，以便可以将所述P_w中的像素点按照光源的色温进行相应的划分。

具体地，可以基于P_w中的像素点的像素值所对应的光源的色温分布直方图，对P_w中的像素点的光源的色温分布进行统计。

图4为本实施例给出的P_w中的像素点所对应的光源的色温的一种分布示意图，在如图4所示出的光源的色温分布直方图中，T代表光源的色温的取值，N代表的是像素点的个数，曲线代表光源的色温和对应的像素点的个数之间的对应关系。

如图4所示，P_w中的像素点所对应的色温分布在4000K到8000K范围之内的像素点的个数最多，其中，在光源的色温值为6000K左右的时候，P_w中的像素点对应该光源的色温的像素点的个数最多。

需要说明的是，图4中所示出的色温范围以及像素点的个数是本实施例所给出的示意性的数据，在具体的实际实施过程中，不同的检测图像得到的图中的数据会有所不同。

图4所示出的光源的色温分布直方图中，光源的色温和对应的像素点的个数的之间的对应曲线有一个峰值，即P_w中的大部分像素点所对应的光源的色温都为曲线峰值所对应的光源的色温。

P_w中的像素点所对应的光源的色温的分布示意图也可能如图5所示，在图5所示出的光源的色温分布直方图中，光源的色温和对应的像素点的个数的之间的对应曲线有多个峰值。这说明，P_w中的像素点中有一部分像素点对应于同一个光源的色温，而其他部分的像素点可能对应于其他光源的色温，即P_w中的像素点分别属于不同的光源的色温所对应的像素点集合。

根据图5所示出的光源的色温分布直方图，可以将P_w中的像素点按照不同的光源的色温划分到不同的像素点集合中，也就是说可以将检测图像中位于所述第二区域的像素点划分到一个或者多个对应于光源的色温的像素点集合中。在图5所示出的光源的色温分布直方图中，可以将P_w中的像素点划分为对应光源的色温范围在2000K到4000K之间的一个像素点集合以及4000K到6000K之间的一个像素点集合。对应于不同的检测图像，可以得到不同的对应光源的色温的像素点集合。

如图5所示，对于检测图像中位于第二区域中的P_w中的像素点，按照光源的色温进行划分，可能会划分为多个对应光源的色温的像素点集合，即对应于多个不同的光源的色温，相应的可以划分为多个不同的像素点集合。可以理解，对应于某个成像场景，可能找到不止一个对应的光源，这可能是由于场景本来就可能是混合光源场景，也可能是由于其它原因所导致的这样的问题，例如由于同色异谱现象的存在所导致的可能所找到的某个光源是假光源等。

需要说明的是，从图4或者图5中可以看出，除了处于光源的色温的峰值附近的像素点之外，还有与其它光源的色温所对应的像素点，例如，如图5所示，P_w中也有极少数的像素点所对应的光源的色温在4000K以下或者在8000K以上，但由于这部分像素点的个数相对于P_w中所有像素点而言，其所占的比例是很小的，对于检测图像的影响会比较小，所以通常不会将其划分为用于确定检测图像的光源的色温的像素点集合。

通常可以基于如图4或者图5中的峰值所在的光源的色温对像素点集合P_w进行划分。

在本实施例中，可以将与光源的色温分布直方图中的曲线峰值处的光源的色温相同或者相近的像素点划分为对应所述峰值处的光源的色温的像素点集合，如图4所示，可以划分为一个像素点集合，对应于图5，则可以划分为两个像素点集合。

在具体划分的过程中，可以将具有相似或者相近的光源的色温的像素点划分为对应同一个光源的色温的像素点集合，即同一个像素点集合中的任意两个像素点所对应的光源的色温之间的差值小于或等于色温阈值，具体色温阈值可以根据经验值等进行相应的设定。基于像素点的像素值对应的光源的色温，将像素点划分为对应光源的色温的像素点集合的方法，在此不做限定。

执行步骤S206，设定所述对应于光源的色温的像素点集合的权重。

在将P_w中的像素点划分为对应于光源的色温的像素点集合后，可以基于所述像素点集合中所包含的像素点的个数、环境因素、像素点集合所对应的光源的色温等信息对所述像素点集合的权重进行相应的设定。

例如，可以通过公式（4），基于像素点集合所包含的像素点的个数确定各像素点集合的权重。

其中，m表示P_w中的像素点划分为对应于光源的色温的像素点集合的个数（子集的个数），N_i表示第i个像素点集合所包含的像素点的个数，W_i表示第i个像素点集合的权重。

公式（4）说明，若某一个像素点集合中含有的像素点的个数越多，则该集合的权重也就越大。

可以通过公式（5）和公式（6），基于环境因素确定像素点集合的权重。

其中，Env表示成像环境因子，outdoor表示成像环境为室外，T表示像素点集合所对应的光源的色温，W1表示所述像素点集合的权重。

公式（5）的含义表示若检测图像的成像环境为室外环境，则在像素点集合所对应的光源的色温大于或等于4800K时，像素点集合基于环境因素所确定的像素点集合的权重W1为1，若像素点集合所对应的光源的色温小于4800K时，像素点集合基于环境因素所确定的像素点集合的权重为W1为0。

其中，indoor表示成像环境为室内。

公式（6）的含义表示若检测图像的成像环境为室内环境，则在像素点集合所对应的光源的色温小于或等于6500K时，像素点集合基于环境因素所确定的像素点集合的权重W1为1，若像素点集合所对应的光源的色温大于6500K时，像素点集合基于环境因素所确定的像素点集合的权重为W1为0。

公式（5）和公式（6）是基于室内外环境光源的特点，给出的确定像素点集合的权重的规律，公式（5）和公式（6）反映了环境因素对于光源的色温的影响。例如在室外场景下，通常光源的色温都高于4800K，所以在室外环境时，当像素点集合所对应的光源的色温超过4800K时，该集合的权重相应的应该比较大；而在室内环境下，通常光源的色温不会超过6500K，所以在室内环境时，当像素点集合所对应的光源的色温低于或等于6500K时，该集合的权重相应的应该比较大。

可以通过公式（7），基于像素点集合所对应的光源的色温确定像素点集合的权重。

其中，W2表示所述像素点集合的权重。

公式（7）主要是根据实际处理的经验值等信息进行相应的权重的设定，比如，在混合光源的成像环境下，在中等强度的光源的色温和较低光源的色温共同作用的场景下，可以通过调节权重来调控这两种光源的色温对于成像环境的贡献。

基于公式（4）至公式（7），可以实现基于像素点集合中所包含的像素点的个数、环境因素、像素点集合所对应的光源的色温等信息中的至少一种信息确定所述像素点集合的权重。

可以基于公式（8）确定与光源的色温所对应的像素点集合的权重。

W=a0*W0+a1*W1+a2*W2 (8)

其中，W0表示通过公式（4）基于像素点集合所含有的像素点的个数所确定的该像素点集合的权重，W1表示通过公式（5）和公式（6）基于环境因素确定像素点集合的权重，W2通过公式（7）基于像素点集合所对应的光源的色温确定像素点集合的权重，a0、a1和a2为权重系数，W表示该像素点集合最终确定的权重。

其中，a0+a1+a2=1，a0、a1和a2可以基于图像处理的多次实验值、经验值等进行相应的设定。

执行步骤S207，基于像素点集合的权重以及所述像素点集合所对应的光源的色温确定检测图像的光源的色温。

在得到P_w中对应各光源的色温的像素点集合后，就可以基于所述各光源的色温的像素点集合以及各像素点集合的权重，确定检测图像的光源的色温。

可以基于公式（9）确定检测图像的光源的色温。

其中，T为检测图像的光源的色温，m表示P_w中的像素点划分为对应于光源的色温的像素点集合的个数，W_j表示基于公式（8）所确定的第j个像素点集合的权重，T_j表示第j个像素点集合所对应的光源的色温。

基于公式（9）即可以确定检测图像所对应的光源的色温。

本领域技术人员也可以采用其他方法，对像素点集合的权重进行相应的设定，并进而基于像素点集合的权重确定检测图像所对应的光源的色温，具体方法，在此不做限定。

需要说明的是，在本实施例中以所述第二区域位于R/G-B/G色度空间为例进行说明的，当所述第二区域位于其它色度空间中，同样可以采用上述方法对于所述第二区域所处的色度空间，在此不做限定。

在本实施例所提供的方法中，基于标准图卡的第一区域内的像素点的参数值在色度空间中的分布情况，可以方便、快捷的确定色度空间中的第二区域；基于各典型光源的色温与标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的平均像素值之间的对应关系，通过插值拟合的方法，可以建立光源的色温和像素点的像素值之间的对应关系，进而可以准确、方便的确定检测图像在第二区域中的像素点所对应的光源的色温；将检测图像中的像素点按照其所对应的光源的色温划分到不同的像素点集合中，可以将具有相同或者相近的光源的色温的像素点划分为同一像素点集合中；并可以为不同的像素点集合设置不同的权重，则基于具有不同权重的像素点集合确定检测图像的光源的色温，该方法可以较准确的检测到图像的光源的色温。

本实施例所提供光源检测方法，可以应用在图像处理过程中各需要对图像所处的环境光源进行估计的功能单元中，例如可以应用于白平衡处理单元中，可以有效提高白平衡处理单元的图像处理效果，也可以应用于镜头阴影校正单元中，基于所获取的图像的光源的色温信息，可以更准确的进行镜头阴影校正处理，本实施例所提供的光源检测方法可以有效帮助提高图像处理效果。

对应上述实施例所提供的光源检测方法，本发明实施例还提供一种光源检测装置，图6是本发明实施例提供的光源检测装置的结构示意图。

如图6所示，所述光源检测装置包括像素点确定单元U10、对应关系确定单元U20、划分单元U30以及色温确定单元U40。

所述像素点确定单元U10，适于确定检测图像位于色度空间的第二区域内的像素点；其中，所述第二区域对应于标准图卡的第一区域，所述第一区域为所述标准图卡中的白色区域、中性色区域或无色区域中的任意一种；

所述对应关系确定单元U20，适于基于像素点的像素值和光源的色温的对应关系，以及所述检测图像在第二区域内的各像素点的像素值，确定所述各像素点所分别对应的光源的色温；

所述划分单元U30，适于基于所述第二区域内的各像素点所对应的光源的色温，将所述像素点划分为多个对应于光源的色温的像素点集合；

所述色温确定单元U40，适于基于所述像素点集合所对应的光源的色温确定所述检测图像的光源的色温。

所述像素点确定单元U10包括第一转换单元U101和获取单元U102。

所述第一转换单元U101，适于将所述检测图像中各像素点的像素值转换为所述色度空间的参数值；

所述获取单元U102，适于将参数值位于所述的色度空间的第二区域内的像素点确定为所述检测图像位于色度空间的第二区域内的像素点。

所述光源检测装置还包括第二转换单元U50和区域确定单元U60。

所述第二转换单元U50，适于将标准图卡的第一区域内的像素点的像素值转换为所述色度空间的参数值；

所述区域确定单元U60，适于根据所述第一区域内的像素点的参数值分布情况确定出所述色度空间中的第二区域。

所述光源检测装置还包括关系生成单元U70。

所述关系生成单元U70，适于基于典型光源的色温与所述标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的平均像素值，生成所述像素点的像素值和光源的色温的对应关系。

所述关系生成单元U70包括第一均值单元U701和插值单元U702。

所述第一均值单元U701，适于基于标准图卡的第一区域中的所有像素点在所述典型光源下的颜色分量或色度分量的平均值获得标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的平均像素值；

所述插值单元U702，适于基于典型光源的色温与所述标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的平均像素值，通过插值拟合，得到所述像素点的像素值和光源的色温的对应关系。

所述色温确定单元U40包括权重计算单元U401和确定单元U402。

所述权重计算单元U401，适于基于所述像素点集合中所包含的像素点的个数、环境因素、像素点集合所对应的光源的色温中的至少一种确定所述像素点集合的权重；

所述确定单元U402，适于基于所述像素点集合的权重以及所述像素点集合所对应的光源的色温确定所述检测图像的光源的色温。

所述确定单元U402包括乘积单元U4021和第二均值单元U4022。

所述乘积单元U4021，适于获取各像素点集合的权重和该像素点集合所对应的光源的色温的乘积；

所述第二均值单元U4022，适于将所述各像素点集合的权重和该像素点集合所对应的光源的色温的乘积的平均值作为所述检测图像的光源的色温。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (18)

1.一种光源检测方法，其特征在于，包括：

确定检测图像位于色度空间的第二区域内的像素点；其中，所述第二区域对应于标准图卡的第一区域，所述第一区域为所述标准图卡中的白色区域、中性色区域或无色区域中的任意一种；

基于像素点的像素值和光源的色温的对应关系、以及所述检测图像在第二区域内的各像素点的像素值，确定所述各像素点所分别对应的光源的色温；

基于所述第二区域内的各像素点所对应的光源的色温，将所述像素点划分为多个对应于光源的色温的像素点集合；

基于所述像素点集合所对应的光源的色温确定所述检测图像的光源的色温；

获得所述像素点的像素值和光源的色温的对应关系包括：

基于公式：C＝(α×R+β×G)/(γ×B)，确定所述标准图卡的第一区域在各典型光源下的R、G和B值所对应的中间值C，α、β、γ为图像传感器的相关特性参数；

建立各典型光源的色温与中间值C的对应关系；

根据所述各典型光源的色温与中间值C对应关系，通过线性拟合的方法得到关于光源的色温T和中间值C的公式：T＝a×C+b，a和b为系数；

基于公式C＝(α×R+β×G)/(γ×B)和公式T＝a×C+b，得到表示像素点的像素值和光源的色温的对应关系。

2.如权利要求1所述的光源检测方法，其特征在于，所述色度空间包括R/G-B/G空间或Cb-Cr空间。

3.如权利要求1所述的光源检测方法，其特征在于，所述确定检测图像位于色度空间的第二区域内的像素点包括：

将所述检测图像中各像素点的像素值转换为所述色度空间的参数值；

将参数值位于所述的色度空间的第二区域内的像素点确定为所述检测图像位于色度空间的第二区域内的像素点。

4.如权利要求1所述的光源检测方法，其特征在于，所述第二区域对应于标准图卡的第一区域是指：将标准图卡的第一区域内的像素点的像素值转换为所述色度空间的参数值，根据所述第一区域内的像素点的参数值分布情况确定出所述色度空间中的第二区域。

5.如权利要求1所述的光源检测方法，其特征在于，所述像素点的像素值和光源的色温的对应关系基于典型光源的色温与所述标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的平均像素值确定。

6.如权利要求5所述的光源检测方法，其特征在于，包括：所述平均像素值基于标准图卡的第一区域中的所有像素点在所述典型光源下的颜色分量或色度分量的平均值确定。

7.如权利要求5所述的光源检测方法，其特征在于，包括：基于典型光源的色温与所述标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的平均像素值，通过插值拟合，得到所述像素点的像素值和光源的色温的对应关系。

8.如权利要求1所述的光源检测方法，其特征在于，同一个像素点集合中的任意两个像素点所对应的光源的色温之间的差值小于或等于色温阈值。

9.如权利要求1所述的光源检测方法，其特征在于，所述确定所述检测图像的光源的色温包括：

基于所述像素点集合的权重以及所述像素点集合所对应的光源的色温确定所述检测图像的光源的色温。

10.如权利要求9所述的光源检测方法，其特征在于，所述像素点集合的权重基于所述像素点集合中所包含的像素点的个数、环境因素、像素点集合所对应的光源的色温中的至少一种确定。

11.如权利要求9所述的光源检测方法，其特征在于，包括：

获取各像素点集合的权重和该像素点集合所对应的光源的色温的乘积；

将所述各像素点集合的权重和该像素点集合所对应的光源的色温的乘积的平均值作为所述检测图像的光源的色温。

12.一种光源检测装置，其特征在于，包括：

像素点确定单元，适于确定检测图像位于色度空间的第二区域内的像素点；其中，所述第二区域对应于标准图卡的第一区域，所述第一区域为所述标准图卡中的白色区域、中性色区域或无色区域中的任意一种；

对应关系确定单元，适于基于像素点的像素值和光源的色温的对应关系，以及所述检测图像在第二区域内的各像素点的像素值，确定所述各像素点所分别对应的光源的色温；

划分单元，适于基于所述第二区域内的各像素点所对应的光源的色温，将所述像素点划分为多个对应于光源的色温的像素点集合；

色温确定单元，适于基于所述像素点集合所对应的光源的色温确定所述检测图像的光源的色温；

所述对应关系确定单元适于通过以下步骤确定像素点的像素值和光源的色温的对应关系：

基于公式：C＝(α×R+β×G)/(γ×B)，确定所述标准图卡的第一区域在各典型光源下的R、G和B值所对应的中间值C，α、β、γ为图像传感器的相关特性参数；

建立各典型光源的色温与中间值C的对应关系；

根据所述各典型光源的色温与中间值C对应关系，通过线性拟合的方法得到关于光源的色温T和中间值C的公式：T＝a×C+b，a和b为系数；

基于公式C＝(α×R+β×G)/(γ×B)和公式T＝a×C+b，得到表示像素点的像素值和光源的色温的对应关系。

13.如权利要求12所述的光源检测装置，其特征在于，所述像素点确定单元包括：

第一转换单元，适于将所述检测图像中各像素点的像素值转换为所述色度空间的参数值；

获取单元，适于将参数值位于所述的色度空间的第二区域内的像素点确定为所述检测图像位于色度空间的第二区域内的像素点。

14.如权利要求12所述的光源检测装置，其特征在于，还包括：

第二转换单元，适于将标准图卡的第一区域内的像素点的像素值转换为所述色度空间的参数值；

区域确定单元，适于根据所述第一区域内的像素点的参数值分布情况确定出所述色度空间中的第二区域。

15.如权利要求12所述的光源检测装置，其特征在于，还包括：关系生成单元，适于基于典型光源的色温与所述标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的平均像素值，生成所述像素点的像素值和光源的色温的对应关系。

16.如权利要求15所述的光源检测装置，其特征在于，所述关系生成单元包括：

第一均值单元，适于基于标准图卡的第一区域中的所有像素点在所述典型光源下的颜色分量或色度分量的平均值获得标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的平均像素值；

插值单元，适于基于典型光源的色温与所述标准图卡的第一区域在各典型光源下所对应的平均像素值，通过插值拟合，得到所述像素点的像素值和光源的色温的对应关系。

17.如权利要求12所述的光源检测装置，其特征在于，所述色温确定单元包括：

权重计算单元，适于基于所述像素点集合中所包含的像素点的个数、环境因素、像素点集合所对应的光源的色温中的至少一种确定所述像素点集合的权重；

确定单元，适于基于所述像素点集合的权重以及所述像素点集合所对应的光源的色温确定所述检测图像的光源的色温。

18.如权利要求17所述的光源检测装置，其特征在于，所述确定单元包括：

乘积单元，适于获取各像素点集合的权重和该像素点集合所对应的光源的色温的乘积；

第二均值单元，适于将所述各像素点集合的权重和该像素点集合所对应的光源的色温的乘积的平均值作为所述检测图像的光源的色温。