CN105721845B - 用于电子照相机的自动白平衡系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于电子彩色影像的亮度敏感型自动白平衡的系统，包括处理器和内存具有(a)亮度特定的色彩加权映射的每一者指定光源特定的自动白平衡参数；(b)亮度范围的定义分别对应到亮度特定的色彩加权映射的适用性的范围；和(c)根据场景的亮度和基于亮度特定色彩加权映射用于白平衡电子彩色影像的指令。一种用于电子彩色影像的自适应自动白平衡系统包括处理器和内存具有(a)色彩加权映射指定色彩比率的机率分布以限定自动白平衡参数，该机率分布包括多个光源专用的机率分布分别与多个不同光源的光谱类型相关联；和(b)用于处理一个或多个电子彩色影像的指令，以细化该多个光源特定的机率分布中的至少一个。

Description

用于电子照相机的自动白平衡系统
背景技术
白平衡是为从电子照相机撷取的影像除去不真实色偏的程序，使得该影像提供一场景的真实色彩再现。例如，在场景中对人眼呈现为白色的对象是藉由平衡一影像传感器的初始输出来呈现白色。人的眼睛是非常善于判断在不同光源下何者是为白色，但是影像传感器常有很大的难度这样做，而且经常会产生难看的蓝色、橙色或绿色色偏。不同的照明体，即光源，具有其独特的光谱特性。一个特定的照明体的光谱特性是可藉由其色温来表示。一光源的色温是为一理想黑体辐射器的温度，其对于该光源辐射同等色相的光。色温是指白光的相对暖度或冷度。作为色温的升高，光的能量增加。因此，由照明体发射的光的波长变得更短，意即，向可见光谱的蓝色部分偏移，且色调变得更冷。
由一给定光源照亮之场景的一个影像传感器撷取的影像受光源的色温影响最初将产生具有色彩的影像。因此，许多电子照相机根据光源使用自动白平衡(AWB)以校正影像传感器的色彩输出。为了应用自动白平衡，对于每个光源，电子照相机必须具有自动白平衡参数，通常表示为色彩通道的增益值。电子照相机的自动白平衡单元首先确定哪个光源被用来照亮场景。接着，该自动白平衡单元运用该光源之自动白平衡参数到场景的影像以提供一影像具有该场景更真实的色彩再现。
典型地，要为一电子照相机产生一组自动白平衡参数，该电子照相机需撷取一灰色物体的影像，例如一个特制的灰卡，在各种色温照明条件下代表在实际使用中遇到光源的范围。例如，影像是在四种不同的参考光源下撷取：一D65光源相当于正午日光和具有一色温6504K(绝对温度单位)，一具有4230K(绝对温度单位)色温的冷白色荧光(CWF)灯，一具有4000K(绝对温度单位)色温的TL84荧光灯，和一具有2856K(绝对温度单位)色温的A光源(白炽灯钨丝)。理想的情况下，具有自动白平衡功能的电子照相机之制造商应为每个生产的电子照相机执行此校准程序。然而，这样的做法是通常过于昂贵。在影像传感器行业通常的做法是，校准一个或少量的电子照相机，称为黄金模块，在各种照明条件下，然后应用所得的自动白平衡参数设置到所有其它影像传感器。然而，传感器和传感器之间固有的差异由于在光谱特性下的变异而存在，例如，量子效率、滤光片数组和影像传感器的红外截止滤光器的光谱特性。其结果是，使用该黄金模块自动白平衡参数对所有其它的影像传感器设置经常导致错误。
发明内容
在一实施例中，一种亮度敏感的自动白平衡方法包括(a)确定在电子彩色影像中撷取的场景的亮度；(b)基于场景的亮度选择色彩加权映射；(c)从该色彩加权映射中抽取自动白平衡参数；和(d)根据该自动白平衡参数，校正该电子彩色影像的色彩，以产生白平衡影像。
在一实施例中，一种用于电子彩色照相机用来产生亮度特定的自动白平衡参数的方法包括，对于每一个固有灰色场景的多个亮度，(a)确定由特定光谱类型的光源照亮之固有灰度场景藉由电子彩色照相机撷取的电子彩色影像的色彩分布；和(b)产生亮度特定的色彩加权机率分布代表该色彩分布。
在一实施例中，一种用于由电子照相机撷取的电子彩色影像的亮度敏感型自动白平衡的系统包括处理器和内存。该内存包括：(a)多个亮度特定的色彩加权映射每个指定光源特定的自动白平衡参数；(b)多个的亮度范围的定义分别表示多个亮度特定色彩加权映射的适用性范围；和(c)的机器可读白平衡指令，编码在内存的非暂存性的部分，即，经由处理器执行，白平衡该电子彩色影像。该白平衡指令包括亮度指令，经由处理器执行，确定由电子彩色影像表示的场景的亮度，和基于该多个亮度范围定义选择该多个亮度特定色彩加权映射中的一个。
在一实施例中，一种自适应自动白平衡方法包括(a)基于由第一光谱类型的光源照明之一场景的第一电子彩色影像，细化用于该第一类型光谱的光源的色彩加权机率分布；(b)在该细化的步骤之后，从色彩加权机率分布中提取自动白平衡参数；和(c)根据该自动白平衡参数，校正由第一光谱类型的光源照明的场景之第二电子彩色影像的色彩，以产生白色平衡影像。
在一实施例中，用于电子照相机拍摄的电子彩色影像的自适应自动白平衡的系统包括处理器和内存。该内存包括彩色加权映射指定色彩比例序对的机率分布。该色彩比例序对定义自动白平衡参数。该机率分布是包含多个光源特定的机率分布分别与多个不同光源的光谱类型相关联。该内存还包括编码在内存的非暂时态部分之机器可读的白平衡指令。该白平衡指令包括细化的指令，经由处理器的执行，处理一个或多个由电子照相机撷取的电子彩色影像以细化至少该多个光源特定的机率分布中的一个。
附图说明
图1根据一实施例说明实现在一示范性的使用场景的自动白平衡系统。
图2根据一实施例说明一色彩加权映射。
图3根据一实施例说明一色彩加权映射，表示光源特定的机率分布。
图4根据一实施例说明亮度特定的色彩加权映射。
图5根据一实施例说明一个亮度敏感的自动白平衡方法。
图6根据一实施例说明了一种自适应自动白平衡方法。
图7根据一实施例说明一个亮度敏感的自动白平衡系统。
图8根据一实施例说明藉由图7的自动白平衡系统实现的亮度敏感的自动白平衡方法。
图9根据一实施例说明了实现图7的自动白平衡系统的一计算机。
图10根据一实施例说明了一种自适应自动白平衡的系统。
图11根据一实施例说明藉由图10的自动白平衡系统实现的自适应自动白平衡方法。
图12示根据一实施例说明在图11自适应自动白平衡方法的特定步骤中执行的细化操作。
图13根据一个实施例说明了实现图10的自动白平衡系统的一计算机。
图14根据一个实施例说明用于产生亮度特定的自动白平衡参数的方法。
具体实施方式
本文所揭露是为自动白平衡的方法和系统，通过亮度特定的自动白平衡参数和/或与电子照相机的实际使用关联之适应光源的自动白平衡参数提供一种用于电子照相机改善的自动白平衡参数。复数个亮度特定的自动白平衡参数集，分别与不同亮度的场景相关，可以比用单一自动白平衡参数集想要描述任何亮度的场景更好地描述场景照明的实际光谱特性。在电子照相机的使用时，自动白平衡参数适应光源的光谱特性提供有助于定制自动白平衡参数，以更好地表示在用户的手中时由电子照相机拍摄的场景。这种自适应自动白平衡参数，可选择地亮度特定，也可能有助于修正在由电子相机制造商进行的自动白平衡参数的初始校准的误差。因此，利用自适应自动白平衡参数可降低校准需求，从而降低制造成本，这最终可能会导致更实惠的电子照相机的产品提供给消费者。
图1说明一个示范性自动白平衡系统100在一示范性使用场景190中实现。一电子彩色照相机110，由一使用者170操作时，撷取一电子彩色影像，一场景180的撷取影像160。自动白平衡系统100包括色彩加权映射130指定自动白平衡参数。自动白平衡系统100使用色彩加权映射130从撷取影像160产生一自动白平衡影像165。在特定的实施例中，自动白平衡系统100是在电子彩色照相机110中实现的。图2说明了根据一个示范性的实作的色彩加权映射130。图1和2是最好在一起观看。
色彩加权映射130标示一复数个光源特定的自动白平衡参数220在一色彩比例Y(轴212)对色彩比例X(轴210)的绘图中。色彩比例Y和色彩比例X是为两个色彩比例，协同以决定撷取影像160相关联的三原色的相对权重，例如红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)。在一个例子中，色彩比例Y是为对数Log(B/R)和色彩比例X是为对数Log(B*R/(G*G))。在另一个例子中，色彩比例Y是为B/R和色彩比例X是为B*R/(G*G)。在又一例子中，色彩比例Y是为G/R和色彩比例X是为B/R。然而，色彩比例X和Y是可为其它的色彩比例相互配合以决定原色的相对权重，且原色是可与R、G和B不同，而不脱离本发明的范围。尽管在图2说明，作为序对[色彩比例X，色彩比例Y]的绘图，色彩加权映射130是可为一自动白平衡参数220的非图形表示，如与自动白平衡参数220相关的一序对[色彩比例X，色彩比例Y]的表。
光源特定自动白平衡参数220包括自动白平衡参数220(1)、220(2)、220(3)、220(4)和220(5)分别与C光源(冷白日光灯，色温4230K)、TL84光源(常用的荧光光源，色温4000K)、D65光源(模拟正午日光，色温6504K)、A光源(白炽钨丝灯，色温2856K)和H光源(模拟地平线自然光晚霞，色温2300K)相关。在不脱离本发明的范围下，自动白平衡参数220可表示超过图2所示的其它光源，和自动白平衡参数220的数量可以不同于图2中所示。
自动白平衡系统100首先在撷取影像160中分析了色彩的分布，以决定光源C、T、D、A和H中的哪一个能最准确地描述撷取影像160的色彩分布。为了这个目的，自动白平衡系统100可以使用美国专利申请公开号US2014/0267782A1中公开的方法，在此引用其全部内容，和/或本领域中已知的其他方法。接着，自动白平衡系统100应用关联的自动白平衡参数220在撷取影像160的色彩数据上以生成自动白平衡影像165。因此，自动白平衡系统100从色彩加权映射130中为选定的自动白平衡参数220提取该序对[色彩比例X，色彩比例Y]，并根据从序对[色彩比例X，色彩比例Y]确定之色彩增益值校正撷取影像160的色彩，以产生自动白平衡影像165。
在一个实施例中，自动白平衡系统100包括一个亮度模块140和彩色加权映射130被实现为复数个亮度特定色彩加权映射135适用于相应一场景180的多个相互不同的亮度。例如，在一个实施例中，自动白平衡系统100包括与场景180分别相关联的低亮度、中亮度和高亮度的三个亮度特定的色彩加权映射135。然而，自动白平衡系统100可以包括任何数量的亮度特定的色彩加权映射135适用于一场景180相应的多个相互不同的亮度。每个亮度特定的色彩加权映射135是为具有自动白平衡参数220对应场景180的特定某些亮度的色彩加权映射130的一实施例。亮度模块140决定在撷取影像160中取得的场景180的亮度，并且选择一个与该亮度有关的亮度特定的色彩加权映射135。自动白平衡系统100然后使用所选择的亮度特定的色彩加权映射135来校正撷取影像160的色彩，以产生自动白平衡影像165，如以上所讨论。
在另一个实施例中，自动白平衡系统100包括细化模块150，基于一个或多个撷取影像160，选择性的实施为亮度特定色彩加权映射135、细化色彩加权映射130。细化模块150可以在电子彩色照相机110转移到消费者后细化色彩加权映射130。细化模块150因此能够由用户170用于实际的使用启用彩色加权映射130的自我训练以优化色彩加权映射130，和/或纠正由电子彩色摄像机110的制造商执行彩色加权映射130的预校准的不精确。其结果是，细化模块150潜在地降低了该预校准的需求。例如，制造商可以准备一个制造批量所有的电子彩色摄像机的110具有由校准“黄金模块”确定的相同的色彩加权映射130，并消除另外的个别单元地客制化校准。
图3说明一个示范性色彩加权映射300，其是为一色彩加权映射130的实施例。色彩加权映射300，与图2的自动白平衡参数220一起，标明在图2中使用的序对[色彩比例X，色彩比例Y]的光源特定的机率分布320。
机率分布320(1)是为序对[色彩比例X，色彩比例Y]对于C光源的机率分布。机率分布320(2)是为序对[色彩比例X，色彩比例Y]对于TL84光源的机率分布。机率分布320(3)是为序对[色彩比例X，色彩比例Y]对于D65和A光源的机率分布。机率分布320(5)是为序对[色彩比例X，色彩比例Y]对于H光源的机率分布。图3图示地说明了各个机率分布320如同一表面轮廓对应机率分布320的一特定值，如机率分布320最大值的10％或1/e。在一个实例中，每个自动白平衡参数220是位于关联的机率分布320的峰值。
在图3中所示的例子中，与D和A光源相关联的两个机率分布重迭，和是因此由一个共同机率分布320(3)的单一表面轮廓表示。机率分布320(3)是可以包含分别与D和A光源相关联两个可区别的子分布。在一个例子中，机率分布320(3)具有两个分别与D和A光源相关联的峰。在另一实例中，与D和A光源相关联的两个子分布之间的重迭是使得机率分布320(3)仅表现出一个单峰。不脱离本发明的范围下，与D和A光源相关联的两个机率分布是可为不重迭的，或具有比示于图3中较少的重迭。
每一个机率分布320代表了用于相关的光源在序对[颜色比X，颜色比Y]的统计分散。这种分散是可归因为多种因素，包括但不限于，例如，由于电子噪声和/或温度依存造成之传感器到传感器间的变异(涉及不同的电子彩色照相机110之间变化)、光源到光源间的变异、空间/时间传感器内的变化。
图4示出亮度特定的色彩加权映射401、402和403。每个亮度特定的色彩加权映射401、402和403是为色彩加权映射300(图3)的一个例子。亮度特定的色彩加权映射401(图1)表示对于昏暗场景180下用于C、T、D、A和H光源的机率分布421。亮度特定色彩加权映射402表示对于中度明亮的场景180下用于C、T、D、A、H光源的机率分布422。亮度特定的色彩加权映射403表示对于明亮的场景180下用于C、T、D、A、H光源的机率分布423。为了说明清楚，在这种亮度特定的情况下，只有自动白平衡参数220(4)在图4中显示。
每个机率分布421、422和423是为机率分布320的一个例子，和是同时为光源特定和亮度特定的。在低亮度下，在一给定的的光源下，序对[色彩比例X，色彩比例Y]的分散是对各种类型的噪声/变异更敏感。因此，在一般情况下，机率分布421的分散是大于机率分布422的各自分散，和机率分布422的分散是大于机率分布423的各自分散。
在图4的例子中，如是用于图3的例子中的情况，对于亮度关联于亮度特定的色彩加权映射401和402，用于D和A光源的机率分布重迭。然而，在亮度特定的色彩加权映射403中，与D和A光源相关联的机率分布的分散的相对噪声贡献是足够小，以定义分别与D和A光源关联的两个分离的机率分布423(3)和423(4)。
虽然亮度特定的色彩加权映射403的相对限定的机率分布423提供一相对准确地自动白平衡参数220的测定，亮度特定的色彩加权映射403可能不能代表一个昏暗的场景180以及亮度特定的色彩加权映射401。这是用一个点450来说明，其表示用于由光源A照明一昏暗的场景180的一撷取影像160之序对[色彩比例X，色彩比例Y]的平均值。当亮度特定的色彩加权映射401是在自动白平衡系统100中被实现，亮度模块140正确地识别点A为与光源A相关联。为了进行比较，一仅利用单一色彩加权映射的先前技艺的自动白平衡系统中，例如类似于亮度特定的色彩加权映射403，可能无法正确的处理点450。这样一种先前前技艺的自动白平衡可以或者错误地断定T光源是用来获得点450或简单地错误识别与点450相关联的光源。此外，自动白平衡参数220的位置是可为亮度相关性。例如，自动白平衡参数220(4)可以分别在亮度特定色彩加权映射401、402和403中具有三个稍微不同的位置。在这样的情况下，藉由使用亮度特定的色彩加权映射401、402和403实现的自动白平衡系统100所执行的自动白平衡是比仅具有单个色彩加权映射操作的先前技艺的自动白平衡系统得到改善。
图5说明一个示范性亮度敏感自动白平衡方法500，其是在一个自动白平衡系统100(图1)的实施例中实现，其包括亮度模块140和复数个亮度特定色彩加权的映射135，如亮度特定的色彩加权映射401、402和403(图4)。
亮度敏感的自动白平衡方法500可以包括一步骤510。在可选择的步骤510中，电子彩色照相机110拍摄撷取影像160。
在一步骤520中，自动白平衡系统100接收撷取影像160，和亮度模块140测定由撷取影像160表示的场景180的亮度。
在一步骤530中，亮度模块140基于在步骤520中测定的亮度选择一最佳色彩加权映射。步骤530可包括一步骤532，其中亮度模块140从复数个亮度特定色彩加权映射135中选择一个最佳的，如亮度特定色彩加权映射401、402和403。该最佳的亮度色彩加权映射是为与一场景亮度最相似于在步骤520接收到的撷取影像160表示的场景180之亮度相关联之亮度色彩加权映射。在特定的实施例中，该最佳的亮度色彩加权映射是为复数个亮度色彩加权映射135中的一个，其已被校准为亮度最相似于在步骤520接收到的撷取影像160之场景180的亮度的场景。这种亮度色彩加权映射的产生是在以下参考图14进一步讨论。
在一步骤540中，自动白平衡系统100，与一个光源相关联的，从在步骤530中选择的最佳色彩加权映射中提取自动白平衡参数220。
在步骤550中，自动白平衡系统100校正撷取影像160的色彩，根据在步骤540中提取的自动白平衡参数220，以产生AWB影像165。
图6说明一个示范性的自适应自动白平衡方法600，其是实现在一个自动白平衡系统100(图1)的实施例中，其包括细化模块150。
在一可选的步骤610中，电子彩色照相机110拍摄由一特定光谱类型的光源照明的场景180之撷取影像160。
在一步骤620中，自动白平衡系统100接收撷取影像160，和细化模块150根据撷取影像160细化彩色加权图130。步骤620包括一步骤625，其中细化模块150细化一与光源用来照明由撷取影像160表示的场景180相关联的光源特定的机率分布320(图3)。
自适应自动白平衡方法600可以执行步骤620多次。在一个这样的例子中，自适应自动白平衡方法600执行步骤620和可选的步骤610，两次或更多次以迭代地细化基于两个或更多相对应的撷取影像160的单一光源特定地机率分布320。在另一个这样的例子中，自适应自动白平衡方法600分别对于与两个或更多不同光谱类型的光源相关联的两个或更多个撷取影像160执行步骤620，和可选的步骤610。在这个例子中，自适应自动白平衡方法600因此细化分别与不同光谱类型的光源相关联的两个或更多个光源特定的机率分布320，例如D和H光源(例如见图3)。在又一个例子中，自适应自动白平衡方法600执行步骤620和可选的步骤610，对于三个或更多个撷取影像160包括：(a)与不同光谱类型的光源相关联的撷取影像160和(b)与相同光源的光谱类型相关联的撷取影像160。
可选地，自适应自动白平衡方法600还包括步骤630和640。在步骤630中，自动白平衡系统100，从在步骤620中细化的色彩加权映射130，提取与步骤610的光源相关联的自动白平衡参数220。步骤630可包括一步骤635。在步骤635中，自动白平衡参数220是从与自动白平衡参数220相关联的机率分布320中提取。
在步骤640中，自动白平衡系统100校正，例如，在步骤620中接收到，由步骤610的光源照射一个场景180的撷取影像160的色彩来产生自动白平衡影像165。
在一实施例中，在步骤620中接收到的撷取影像160代表一特定亮度的一个场景180，使得步骤620细化亮度特定的，光源特定的机率分布，例如机率分布421、422和423(图4)中的一个。在这个实施例中，步骤630从亮度特定的色彩加权映射135中(如亮度特定的色彩加权映射401、401和403)提取自动白平衡参数220，其中，自动白平衡参数220对应于光源光谱类型和亮度特定的色彩加权映射135是与场景180的的亮度有关。
图7说明一个示例性亮度敏感自动白平衡系统700其是为自动白平衡系统100(图1)的实施例。在自动白平衡系统700中，亮度模块140包括一个亮度尺度计算器740，以及包括至少两个亮度的特定色彩加权映射135的色彩加权映射130，例如至少两个亮度特定的色彩加权映射401、402和403(图4)。亮度度量计算器740计算一亮度度量，标示由撷取影像160所表示的场景180的亮度。
自动白平衡系统700包括亮度度量范围定义730具有至少两个亮度度量尺度范围735。该至少两个亮度度量范围735分别指定用于至少两个亮度特定的色彩加权映射135的适用亮度范围。自动白平衡系统700还包括一个色彩校正模块720，其校正撷取影像160的色彩，以产生自动白平衡影像165。
另外，自动白平衡系统700包括(a)配置成从电子彩色照相机110接收撷取影像160的介面752(b)被配置成输出自动白平衡影像165的介面754。可选的介面752是更被配置为接收从电子彩色照相机110与撷取影像160有关的相机设置710。自动白平衡系统700是可在电子照相机110中实现。照相机置710是为，例如，电子彩色照相机110影响撷取影像160的亮度的设置，例如曝光时间Texp和电子增益ge。.
可选择的，自动白平衡系统700包括识别用于由撷取影像160所表示的照明场景180的光源的光谱类型之光源识别模块760。
在一实施例中，自动白平衡系统700包括一介面785配置成接收，来自一个测光计780，对场景180的一亮度测量782。虽然在图7中未示出，测光计780是可在电子彩色照相机110中来实现。
图8说明了一亮度敏感的自动白平衡方法800由自动白平衡系统700(图7)实现。亮度敏感自动白平衡方法800是为一个的亮度敏感自动白平衡方法500(图5)的实施例。图8最好和图7一起观看。
在一可选的步骤810中，电子彩色照相机110拍摄撷取影像160。步骤810是类似于亮度敏感自动白平衡方法500的步骤510。
在一步骤820中，亮度模块140(如在自动白平衡系统700中实现)决定由撷取影像160表示之场景180的亮度。步骤820是为步骤520的一个实施例。步骤820包括步骤822和828。在步骤822中，亮度模块140接收场景180的亮度量测。在步骤824中，亮度度量计算器740基于在步骤822接收的亮度量测值计算亮度度量742。
在一实施例中，步骤822执行一步骤824，以获得该亮度测量值。在步骤824中，亮度模块140从介面785接收亮度测量值782。
在另一个实施例中，步骤822执行一步骤826，以获得该亮度测量值。在步骤826中，亮度模块140从介面752接收撷取影像160和相机设置710。在本实施例中，亮度度量计算器740，在步骤828中，从撷取影像160和相机设置710计算亮度量度742。在此一个实例中，亮度度量计算器740计算亮度量度742为Texp*ge/Bmean，其中Bmean是为撷取影像160的平均亮度，或与Texp*ge/Bmean成比例的值。
在一步骤830中，亮度模块140从亮度特定的色彩加权映射135中选择最佳的色彩加权映射。亮度模块藉由亮度度量742对比亮度度量范围735以进行这种选择。基于这样的对比，亮度模块140产生一亮度标识符745，其决定亮度特定的色彩加权映射135的哪一个是为最佳的色彩加权映射。步骤830是为步骤530的一实施例。在步骤830中的一个例子，亮度模块140选择(a)亮度特定色彩加权映射401，当亮度度量742是低于一第一阈值；(b)亮度特定的色彩加权映射402，当亮度度量742是介于第一阈值和比第一阈值高的第二阈值之间；和(c)亮度特定的色彩加权映射403，当亮度度量742是高于第二阈值。
在一步骤840中，色彩校正模块720从在步骤830中选出的最佳色彩加权映射中提取自动白平衡参数220。色彩校正模块720从亮度模块140接收亮度识别符745，和从亮度识别符745确定的亮度特定的色彩加权映射135中提取自动白平衡参数220。步骤840是为步骤540的一实施例。
在一个实施例中，步骤840包括步骤842和844，在步骤842中，光源识别模块760处理撷取像160，以产生一个光源识别符765，它决定由撷取影像160中所示用来照明场景180的光源的光谱类型。为了这个目的，光源识别模块760处理撷取影像160和亮度标识符745以将撷取影像160的色彩特征与由亮度识别符745指定的亮度特定的色彩加权映射135的光源特定的机率分布做比较。例如，光源识别模块760将撷取影像160的色彩特征与由亮度标识符745决定的亮度特定的色彩加权映射401、402和403(图4)中的一个的光源特定的机率分布421、422或423做比较。光源识别模块760可以利用在美国专利申请公开号US 2014/0267782 A1中公开的方法和/或本领域已知的其他方法。光源识别模块760因此确定哪个光源特定的机率分布在撷取影像160中最好的表示的场景180的照明。
在步骤844中，色彩校正模块720从由亮度标识符745决定的亮度特定的色彩加权映射135中提取与光源识别符765相关联的自动白平衡参数220。在步骤844中的一个例子，色彩校正模块720(a)接收指定亮度特定的色彩加权映射403的亮度识别符745，和指定机率分布423(1)的光源识别符765，和(b)从亮度特定的色彩加权映射403中提取与光源特定的机率分布423(1)相关联的自动白平衡参数。
在一步骤850中，色彩校正模块720根据在步骤840中提取的自动白平衡参数220校正撷取影像160的色彩，以产生自动白平衡影像165。色彩校正模块720输出自动白平衡影像165至介面754。另外，色彩校正模块720存储自动白平衡影像165。步骤850是为步骤550的一个实施例。
图9说明一个示范性的电子计算器900实现自动白平衡系统700(图7)。电子计算器900包括一处理器910、一内存920、介面752和754，以及可选的介面785。处理器910是与内存920、介面752和754以及可选的介面785通信地耦合。
内存920包括实现为机器可读指令的自动白平衡软件930，可由处理器910执行，在一内存920的非暂存部分。自动白平衡软件930实现了(a)具有亮度量度计算器740的亮度模块140，(b)色彩校正模块720，和可选的(c)光源识别模块760。在不脱离本发明的范围下，自动白平衡软件930可以被实施为韧体。
内存920还包括一数据储存940。数据储存940包括具有至少两个亮度特定的色彩加权映射135之彩色加权映射130和具有至少两个亮度度量范围735分别对应于所述至少两个亮亮度特定的色彩加权映射35之亮度度量范围定义730。内存920还包括用于撷取影像160、自动白平衡影像165、自动白平衡参数220、亮度度量742、亮度识别符745，和可选的，一个或多个照相机的设置710、光源识别符765和亮度测量值782的储存。
内存920是为，例如，只读存储器、闪存、磁带、磁盘、光盘、随机存取内存、其他非瞬时储存媒体或它们的组合的形式。每个介面752、754、和785是为例如有线介面(例如以太网络、USB、FireWire传输压缩影像的标准；或Thunderbolt通用总线)和/或无线介面(例如Wi-Fi或蓝牙)。
图10说明一个示范性的自适应自动白平衡系统1000是为一个自动白平衡系统100(图1)的实施例。自动白平衡系统1000包括用一单细化模块1050实现的细化模块150，其执行一色彩加权映射300的一光源特定的机率分布320(图3)的一个单一的细化。单细化模块1050包括逻辑乘法计算器1052，其计算两个分布之间的逻辑乘积。单细化模块1050还可以包括放大器1054，其放大一分布的部分。在某些实施方案中，细化模块150还包括一个迭代模块1060，其控制单细化模块1050的迭代执行。迭代模块1060可以包括一个停止准则1062，例如一阈值1064，用于终止单细化模块1050的迭代执行。自动白平衡系统1000还包括色彩校正模块720(图7)，光源识别模块760、和介面752和754，如参考图7所讨论。此外，自动白平衡系统1000包括色彩加权映射300(图3)，选择性的用复数个亮度特定的色彩加权映射实现，如至少亮度的特定颜色的加权的映射401、402和403(图4)的两个。
在一个实施例中，自动白平衡系统1000是被配置用于如所讨论的亮度敏感自动白平衡，例如，参考图7。在该亮度敏感实施例中，自动白平衡系统1000包括亮度模块140，亮度度量范围定义730，以及可选的介面785。在该亮度敏感自动白平衡系统1000的实施例中，色彩加权映射130是用复数个亮度特定的色彩加权映射135实行，例如亮度特定的色彩加权映射401、402和403(图4)。亮度模块140，亮度度量范围定义730，可选的界面785，和亮度特定的色彩加权映射如同参考图7所讨论的作用。在该亮度敏感的实施例中，细化模块150细化一个或多个亮度特定的色彩加权映射135的光源特定的机率分布320，诸如一个或多个亮度特定的色彩加权映射401、402和403的机率分布421、422和/或423。
图11说明一个通过自动白平衡系统1000(图10)实现的自适应自动白平衡方法1100。自适应自动白平衡方法1100细化色彩加权映射300(图3)，和是为一种自适应自动白平衡方法600(图6)的一实施例。图12说明执行在自适应自动白平衡方法1100(图11)的特定步骤中的细化操作。图11最好和图10和12一起观看。
在一可选步骤1110中，电子彩色照相机110拍摄由一特定光谱类型的光源照明的场景180的撷取影像160。可选的，场景180具有一特定的亮度。步骤1110是类似于步骤610。
在一步骤1120中，细化模块150(如在自动白平衡系统1000中实现)细化与特定光源的光谱类型相关的光源特定的机率分布320。步骤1120包括步骤1122、1124、1126、1128，以及可选的步骤1125和1129中的一个或两个。步骤1120是为步骤620的一个实施例。
在步骤1122中，单细化模块1050从介面752接收撷取影像160，和从撷取影像160中，提取用于色彩加权映射300的序对[色彩比例X，色彩比例Y]的色彩加权分布。
在图12中的一绘图1202说明步骤1122的一个例子。图1202显示了一个从撷取影像160在步骤1122中提取的色彩加权分布1210。色彩加权分布1210被迭加在色彩加权映射300和由表面轮廓表示。色彩加权分布1210具有一峰值1212，即，全局最大。
在步骤1124中，光源识别模块760识别用于由撷取影像160所表示的照明场景180的光源的光谱类型。光源识别模块760可基于在步骤1122中提取的色彩加权分布识别光源的光谱类型。
在步骤1126，单细化模块1050从光源识别模块760接收光源标识符765，和从色彩加权映射300中提取相关联的光源特定的机率分布320。交集计算器1052决定该交集介于(a)在步骤1122中提取的色彩加权分布和(b)与撷取影像160相关联的光源特定的机率分布320之间。步骤1126从而在此产生一个细化光源特定机率分布320。在此，“交集”指的是一个分布其代表两个输入分布的相交。该交集是可为几何交集或数学的量度，其表示在两个输入分布之间更大重迭的区域。交集计算器1052可以使用本领域中已知的方法的逻辑乘积计算。例如，交集计算器1052可以计算两个输入分布之间的交集如一乘积(或成比例的乘积)。
在图12中的一绘图1204说明步骤1126的一个范例。图1204说明一在色彩加权分布1210和一相关联的光源特定的机率分布320(3)之间的交集1220。
在一步骤1128中，单细化模块1050，在色彩加权映射300中，用在步骤1126中计算出的交集替换光源特定的机率分布320。单细化模块1050，从而细化的色彩加权映射300的光源特定的机率分布320。
在步骤1128的一个实例中，单细化模块1050用交集1220(参照图12的绘图1204)替换光源特定的机率分布320(3)。
在可选的步骤1129中，放大器1054放大产生在步骤1126中细化的光源特定的机率分布320，其是位于或靠近在步骤1122中提取的色彩加权分布的峰值的部分。单细化模块1050用放大的分布取代彩色加权映射300的光源特定的机率分布320(在步骤1126中细化)。单细化模块1050由此进一步细化的色彩加权映射300的光源特定机率分布320。步骤1129关于后续的细化可具有稳定光源特定机率分布320的效果。
在图12中的一绘图1206说明步骤1129的一个例子。绘图1206显示了峰值1212位于区域1230。在步骤1129的该实例中，放大器1054放大交集1220的区域1230，在自适应自动白平衡方法中的这一点上，其是为细化光源特定的机率分布320(3)。放大器1054可应用非均匀放大到区域1230。例如，放大器1054采用接近峰值1212比远离峰值1212更大的放大。区域1230是可由多个方格1232组成。绘图1206示出一3×3方格的网格。然而，数目或方格是可为不同的，且该网格是可为非方形，而不脱离本发明的范围。每个方格1232是可以与一放大是数相关联，它是可能不同于不同的方格1232。每个方格1232可以具有尽可能小的尺寸与色彩比例X和Y的分辨率一致，即轴210和212的分辨率。
自适应自动白平衡方法1100可以执行步骤1120，和选择的步骤1110，对于复数个由相同或相似的光谱类型的光源照明的场景180之撷取影像160，迭代的细化光源特定的机率分布320。迭代模块1060迭代地执行单细化模块1050在如此的复数个撷取影像160上。迭代模块1060可以引用停止准则1062以决定何时和/或是否终止迭代。例如，迭代模块1060可终止迭代当(a)在当前迭代中产生的光源特定的机率分布320和(b)由最近的前次迭代中产生的光源特定的机率分布320的区别是低于阈值1064时。
自适应自动白平衡方法1100还可以执行步骤1120，并选择的步骤1110，对于复数个由不同光谱类型的光源照明的场景180之撷取影像160，以迭代地或非迭代地细化一分别与具有不同光源的光谱类型相关联的复数个不同的光源特定的机率分布320。
可选的，自适应自动白平衡方法1100包括步骤1130和1140。步骤1130和1140是分别为步骤630和640的实施例。步骤1130和1140是为类似亮度敏感自动白平衡方法800(图8)的步骤840和850。自动白平衡系统1000以类似该自动白平衡系统700执行步骤840和850的方式执行步骤1130和1140。然而，在自适应自动白平衡方法1100的情况下，色彩校正模块720采用了一细化的色彩的加权图300。自动白平衡系统1000可应用步骤1130和1140至在步骤1120中使用的撷取影像160，或到一不同的撷取影像160。
在特定的实施方案中，自动白平衡系统1000是为亮度敏感，和应用自适应自动白平衡方法1100到亮度敏感的色彩加权映射135。在这样的实施方案中，步骤1120包括步骤1125，其中，亮度模块140决定由撷取影像160表示的场景180的亮度，和选择相对应的亮度特定的色彩加权映射135用于在步骤1126，1128和可选的1129中进行处理。如前讨论参考照亮度敏感自动白平衡方法800中的步骤820和830亮度模块140执行步骤1125。
图13说明一个示范性的计算器1300其实现自动白平衡系统1000(图10)。计算器1300是类似于计算器900(图9)，除了自动白平衡软件930和数据储存器940是由自动白平衡软件1330和数据储存1340所取代。
自动白平衡软件1330是类似于自动白平衡软件930，不同之处在于(a)亮度模块140是为可选的，(b)光源识别模块760是为必需的，以及(c)自动白平衡软件930利用单细化模块和可选的，迭代模块1060进一步实行细化模块150。
数据存储1340是为类似数据存储940，不同之处在于(a)色彩加权映射130是由色彩加权映射300实现，(b)亮度特定的色彩加权映射135是为可选择的，(c)亮度度量742是为可选择的，(d)亮度识别符745是为可选择的，(e)亮度度量范围定义730是为可选择的，(f)光源识别符765是为必需的，和(g)数据储存1340还包括用于光源特定的机率分布320和可选择的阈值1064的储存。
图14说明一个示范性的方法1400，用于产生亮度特定的自动白平衡参数，例如用于电子彩色照相机110(图1)之自动白平衡参数220(图2)的亮度特定的实施方案。
方法1400重复一步骤1410用于复数个固有灰色场景的不同亮度。该固有的灰色场景，例如灰卡。步骤1410包括步骤1420、1430和1440，和选择的步骤1450。
步骤1420决定用于由电子彩色照像机110撷取，被一特定的光谱类型的光源照明之一固有灰色场景的电子彩色影像的一色彩分布。光源是为，例如，参考图2所讨论的C、T、D、A、和H光源中的一个。在步骤1420的一个实施例中，该色彩分布代表，在电子彩色影像的所有像素，电子彩色影像的主色的强度的分布，例如红色、绿色和蓝色，。
步骤1430步处理步骤1420的色彩分布来为所考虑的光源决定光源特定的机率分布320(图3)。
步骤1440定义了与光源特定的机率分布320相关联的自动白平衡参数220。在一个实例中，步骤1440定义自动白平衡参数220为光源特定的机率分布320的一全局最大的序对[色彩比例X，色彩比例比Y]。
在一个实施例中，方法1400重复步骤1420，1430和1440用于复数个不同光源，例如参考图2中所讨论的C、T、D、A、和H光源，以产生复数个光源特定的机率分布320，例如光源特定的机率分布320(1)、320(2)、320(3)和320(5)。在本实施例中，步骤1410可以包括一步骤1450，其中该复数个光源特定的机率分布320是组合以形成一个亮度特定的色彩加权映射300的实施例。在一个实例中，方法1400重复步骤1410为三个不同场景的亮度，低、中、高，以分别产生亮度特定的色彩加权映射401、402和403(图4)。
特征的组合
如上所述特征和下面的主张是可以各种方式组合，而不脱离本发明的范围。例如，应当理解的是，本文描述的一个自动白平衡方法或系统的各方面可以与另一个本文中所描述的自动白平衡方法或系统结合或交换功能。下列实施例说明上述实施例的一些可能的，非限制性的组合。应当清楚，可以对本发明所述的方法和装置做许多其他的变化和修改而不脱离本发明的精神和范围。
(A1)一亮度敏感的自动白平衡方法可以包括(a)决定在电子彩色影像中撷取的场景的亮度和(b)基于场景的亮度选择一色彩加权映射。
(A2)标记为(A1)的自动白平衡方法还可以包括(c)从所述彩色加权映射中提取自动白平衡参数和(d)根据该自动白平衡参数，校正电子彩色影像的色彩，以产生白色平衡影像。
(A3)在专利范围第1项所述的标记为(A1)和(A2)的每个自动白平衡方法中，选择的步骤可包括从与不同的场景亮度的值相关之复数个亮度特定的色彩加权映射来选择色彩加权映射。
(A4)在标记为(A1)到(A3)的每个自动白平衡方法中，决定亮度的步骤可包括计算，基于该电子彩色影像和与该电子彩色影像的撷取相关联的相机设定，一用于电子彩色影像的亮度度量。
(A5)在标记为(A4)的自动白平衡方法中，计算该亮度度量的步骤可包括计算一个亮度度量其是与Texp*ge/Bmean成比例，其中TEXP是为与电子彩色影像相关联的曝光时间，ge是为与电子彩色影像相关联的电子增益，和Bmean是为电子彩色影像的平均亮度。
(A6)在标记为(A1)到(A3)的每个自动白平衡方法中，决定亮度的步骤可以包括使用一测光表测量场景的亮度。
(A7)在标记为(A6)的自动白平衡方法中，决定亮度的步骤可以进一步包括基于由该测光表的亮度测量值决定一亮度度量。
(A8)标记为(A4)到(A7)的每个自动白平衡方法中，选择的步骤可以包括从分别与不同亮度度量的范围相关联之复数个亮度特定的色彩加权映射中选择色彩加权映射。
(A9)在标记为(A8)的自动白平衡方法中，复数个亮度特定的色彩的加权映射可包括(i)与亮度度量小于第一阈值相关联的一低亮度色彩加权映射，(ii)与亮度度量介于该第一阈值和一大于该第一阈值的第二阈值之间相关联的中等亮度色彩加权映射，和(ⅲ)与亮度度量大于该第二阈值相关联的的高亮度色彩加权映射。
(A10)标记为(A1)到(A9)的每个自动白平衡方法中，该色彩加权映射是可为一色彩比例序对的机率分布，其中该色彩比例序对决定自动白平衡参数。
(A11)在标记为(A10)的自动白平衡方法中，机率分布是可以由复数个光源特定的机率分布组合，每个与不同的光源的光谱类型相关联。
(A12)在(A11)的自动白平衡方法中，每个复数个光源特定的机率分布与一场景的较高亮度有关之亮度特定的色彩加权映射比起与一场景的较低亮度有关之亮度特定的色彩加权映射分布可以具有较少的分散度。
(A13)标记为(A1)到(A12)的每个自动白平衡方法可以进一步包括基于电子彩色影像细化一预先决定的亮度特定的色彩的加权映射来确定色彩加权映射。
(A14)在标记为(A13)的自动白平衡方法中，该色彩加权映射是可为一色彩比例序对的机率分布，其中该色彩比例序对定义了自动白平衡参数。
(A15)在标记为(A14)的自动白平衡方法中，机率分布是可由与每一个不同光源的光谱类型相关联的复数个光源特定的机率分布所组成。
(A16)在标记为(A15)的自动白平衡方法中，细化的步骤可以包括(a)对于所撷取的影像，确定一色彩比例序对目前的分布，该目前的分布是为特定于目前场景光源的光谱类型，(b)在目前的分布和选择复数个光源特定的机率分布中的一个之间确定重迭。(c)在该机率分布中，以重迭替换该选择的复数个光源特定的机率分布的一个，以产生一个细化的光源特定的机率分布；和(d)用细化的光源特定的机率分布填充色彩加权映射。
(A17)标记为(A16)的自动白平衡方法可以进一步包括放大与当前分布的峰值相关联的色彩加权映射的某一部分。
(A18)标记为(A13)到(A17)的每个自动白平衡方法可以包括迭代地重复细化用于复数个电子彩色影像以确定色彩加权映射的步骤。
(A19)标记为(A1)到(A18)的每个自动白平衡方法是可在用于撷取电子彩色影像的电子照相机中实现。
(B1)一种用于用于电子彩色摄影机产生亮度特定的自动白平衡参数的方法可以包括，对于每个复数个固有灰度场景的亮度，(a)决定对于由电子彩色照相像机撷取的电子彩色影像，由特定光谱类型的光源照亮的固有灰度场景的色彩分布，和(b)产生一个亮度特定的色彩的加权机率分布代表色彩分布。
(B2)标记为(B1)的方法，可以进一步包括，对于每个该复数个亮度的，(a)对于复数个相应的多个不同光谱类型的光源执行确定和产生的步骤，以产生各自的复数个亮度特定的色彩加权机率分布；(b)和结合该复数个亮度特定的色彩加权机率分布来产生适用于所有的复数个光源的亮度特定的色彩加权映射。
(B3)标记为(B2)的方法还可以包括的方法，对于每个该复数个亮度，储存到电子彩色摄像机的非暂存性的计算器可读内存(i)该亮度特定的色彩加权映射和(ii)一个亮度范围定义限定亮度特定的色彩加权映射的适用性范围。
(B4)标记为(A1)到(A19)的每个自动白平衡方法可以利用由标记为(B2)和(B3)的任一方法产生的亮度特定的色彩加权映射。
(C1)一系统用于通过一个电子照相机撷取的电子彩色影像的亮度感应自动白平衡可以包括一处理器和一内存具有(a)复数个亮度特定的色彩加权的映射每个各指定光源特定的自动白平衡参数，(b)复数个的亮度范围的定义分别表示复数个亮度特定的色彩加权的适用性范围，和(c)的机器可读白平衡指令，编码在内存的非暂时态部分，即，在经由处理器的执行时，白平衡该电子彩色影像，其中，该白平衡指令包括亮度指令，在经由处理器的执行时，决定由电子彩色影像表示的场景的亮度，和基于该复数个亮度范围的定义，选择该多个复数个亮度特定的色彩加权映射中的一个。
(C2)在标示为(C1)的系统中，该白平衡指令还可以包括色彩修正指令，经由处理器的执行，(i)决定与电子彩色影像相关联的光源类型，(ⅱ)从复数个亮度特定的色彩加权映射之一，提取自动白平衡参数，具体光源的类型，和(iii)应用该自动白平衡参数至电子彩色影像以产生一白平衡的色彩影像。
(C3)在标记为(C1)和(C19)的每个系统中，亮度指令可以包括一个亮度度量计算器，其经由处理器的执行，计算用于电子彩色影像的亮度度量。
(C4)在标记为(C3)的个系统中，内存还可以包括一亮度参数储存用于经由处理器储存(ⅰ)与电子彩色影像相关联的曝光时间TEXP，(ⅱ)与电子彩色影像相关联的电子增益GE，以及(iii)该电子彩色影像的Bmean平均明度。
(C5)在标记为(C4)的个系统中，该亮度度量计算器可以该计算亮度度量正比于TEXP*GE/Bmean作为一参数。
(C6)标记为(C1)和(C19)的每个系统还可以包括一个介面，通信地连接到(a)该处理器和(b)一个测光计，用于从该测光计接收从场景的亮度的一测量值。
(C7)在标示为(C6)的系统中，该亮度指令可以包括，经由处理器的执行，从该测量值决定之场景的亮度的指令。
(C8)在标示为(C7)的系统中，该亮度的指令可以进一步包括，经由处理器的执行，基于该测量值决定亮度度量的指令。
(C9)在标记为(C3)到(C8)的每个系统中，该复数个亮度特定的色彩加权映射可以包括(i)与亮度度量是小于第一阈值相关联的一低亮度色彩加权映射，(ii)与亮度度量是介于第一阈值和大于第一阀值的第二阈值之间相关联的中等亮度色彩加权映射和(iii)与亮度度量是大于所述第二阈值相关联的一个高亮度色彩加权映射。
(C10)在标记为(C1)到(C10)的每个系统中，每个该复数个亮度特定的色彩加权映射是可为色彩比例序对的一机率分布，其中该色彩比例序对定义自动白平衡参数。
(C11)在标示为(C10)的系统中，机率分布是可以由各个与不同光源的光谱类型相关联的复数个光源特定的机率分布所组成。
(C12)在标示为(C11)的系统中，该白平衡指令可以进一步包括光源识别指令，其经由处理器的执行，(a)识别该复数个光源特定的机率分布中的一个作为对应于由电子彩色影像表示的光源照亮的场景，和(b)从该复数个光源特定的机率分布中的一个决定该自动白平衡参数。
(C13)标示为(C1)至(C12)的每一个系统可以进一步包括编码在内存的非暂时态部分的色彩加权映射细化指令，其中该细化指令，经由处理器的执行，处理由电子照相机拍摄的的一个或多个电子彩色影像以细化复数个亮度特定的色彩加权映射中的至少一个。
(C14)标示为(C1)至(C13)的每一个系统，是可以在电子照相机中实现。
(C15)标示为(C1)至(C12)的每一个系统中，该复数个亮度特定色彩加权映射是可以根据标示为(B2)和(B3)任一的方法产生。
(D1)一自适应自动白平衡方法可包括，基于由一第一光谱类型的光源照亮的一场景的第一电子彩色影像，细化用于第一光谱类型的光源的一色彩加权机率分布。
(D2)该自适应自动白平衡方法标示为(D1)可进一步包括，在细化的步骤之后，(b)从色彩加权机率分布提取自动白平衡参数，以及(c)根据自动白平衡参数，校正一由第一光谱型的光源照明的场景的第二电子彩色影像的颜色，以产生白色平衡影像。
(D3)在标记为(D2)的自适应自动白平衡方法中，该第二电子彩色影像可是为该第一电子彩色影像。
(D4)在标记为(D1)到(D3)的每个自适应自动白平衡方法可包括对于由第一频谱的光源照亮一个或多个场景之复数个第一电子彩色影像迭代地重复细化的步骤。
(D5)在标记为(D1)到(D4)的每个自适应自动白平衡方法中，色彩加权机率分布是可为一色彩比例序对的机率分布，其中该有序对的彩是数定义的自动白平衡参数。
(D6)在标示为(D5)的自适应自动白平衡方法中，细化的步骤可以包括(a)对于该第一电子彩色影像，决定该色彩比例序对的一第一分布，(b)确定在第一分布和该色彩加权机率分布之间的重迭，和(c)用重迭取代该色彩加权机率分布。
(D7)在标示为(D6)的自适应自动白平衡方法中，细化的步骤还可包括，在经过一次或多次提取，确定和替换的迭代步骤，放大彩色加权机率分布与第一分布的峰值相关联的部分。
(D8)在标示为(D6)和(D7)的自适应自动白平衡方法中可以包括(a)迭代执行提取，决定，和更换的步骤，和(b)当目前迭代产生的色彩加权机率分布和最近的前次迭代中产生的色彩加权机率分布之间的差异低于一个指定的阈值时停止迭代。
(D9)标记为(D1)到(D8)的每个自适应自动白平衡方法可以包括重复用于复数个不同光源的光谱类型的细化的步骤以产生一细化的色彩加权映射可适用于用在由任一不同光源的光谱类型的照明的场景之步骤。
(D10)标记为(D1)到(D8)的每个自适应自动白平衡方法可以包括重复用于复数个不同光源的光谱类型的细化步骤，和复数个与每个不同光源的光谱类型相关联的不同的场景的亮度范围，以产生复数细化的亮度特定的色彩加权映射，每个细化的亮度特定的色彩加权映射适用于特定亮度和由任何一个不同光源的光谱类型照明的场景。
(D11)标记为(D1)到(D10)的每个自适应自动白平衡方法可以在电子照相机中实现。
(E1)一种用于通过一电子照相机拍摄的一电子彩色影像的自适应自动白平衡的系统可以包括一处理器和一内存具有：(a)一色彩加权映射指定一色彩比例的序对之机率分布，其中该色彩比例的序对定义自动白平衡参数，和其中该机率分布是包含复数个光源特定的机率分布分别与复数个不同光源的光谱类型相关联，和(b)机器可读的白平衡指令，编码在内存中的非暂时性部分，其中，该白平衡指令包括细化指令，经由处理器的执行，处理一个或多个通过电子照相机拍摄的电子彩色影像以细化多个光源特定的机率分布中的至少一个。
(E2)在标示为(E1)的系统中，该机器可读白平衡指令可以包括迭代指令，经由处理器的执行，迭代地执行细化指令的至少一部分，基于多个电子彩色影像来迭代地细化该复数个光源特定的机率分布的至少一个。
(E3)在标示为(E2)的系统中，该迭代指令可以包括指令以停止迭代当由当前迭代产生的光源的特定机率分布和最近的前一次迭代中产生的光源特定的机率分布之间的差异低于一规定的阈值。
(E4)在标示为(E1)到(E3)的每个系统中，细化指令可以包括指令，其经由处理器的执行，执行以下步骤(ⅰ)从由电子照相机拍摄的第一电子彩色影像，提取该色彩比例的序对的一第一分布，(ii)确定介于该第一分布和与光源特性最接近该第一分布相关的一选择的复数个光源特定的机率分布中的一个之间的交集，和(ⅲ)在该彩色加权映射中，以交集取代选定的复数个光源特定的机率分布中的一个，以细化该选择的复数个光源特定的机率分布中的一个。
(E5)在标示为(E4)的系统中，该细化指令还可以包括放大指令，其经由处理器的执行时，在一个或多个提取，确定和替换的迭代步骤后，在该第一分布的峰值处放大选定的复数个光源特定的机率分布中的一个。
(E6)在标示为(E1)到(E5)的每个系统中，色彩加权映射可以限定分别与用于电子彩色影像复数个场景亮度相关联的复数个亮度特定的色彩加权映射。
(E7)在标记为(E6)的系统中，白平衡指令可进一步包括亮度敏感指令，其经由处理器的执行：(ⅰ)在一第一电子彩色影像中确定由电子照相机所拍摄的场景的亮度；和(ii)执行细化指令包括用以细化该复数个亮度特定的色彩加权映射中相应的一个的光源的特定机率分布的指令。
(E8)在标示为(E6)到(E7)的每个系统中，该复数个亮度特定的色彩加权映射是可根据任一标示为(B2)和(B3)的方法产生。
(E9)在标示为(E1)到(E7)的每个系统，是可以在电子照相机中实现。
是可在上述方法和系统做变化而不脱离本发明的范围。因此应当指出的是，包含在上述描述和示出在附图中的事项应当被解释为说明性的而不是限制性的。下面的权利要求旨在覆盖本文中所描述的通用和具体的特征，以及本发明的系统和方法的所有陈述，其中，因为语言的关系，是可说落入其间的范围。

Claims (18)

1.一种亮度敏感的自动白平衡的方法，包括：
决定在电子彩色影像中所撷取的场景的亮度，所述决定亮度的步骤包括计算用于所述电子彩色影像的亮度度量；
基于该场景的亮度选择色彩加权映射，所述选择的步骤包括从分别与该亮度度量的不同范围相关联的多个亮度特定的色彩加权映射中选择该色彩加权映射；
从该色彩加权映射提取自动白平衡参数；以及
根据该自动白平衡参数，校正该电子彩色影像的色彩，以产生白平衡影像；
该多个亮度特定的色彩加权映射包括：
与小于第一阈值的亮度度量相关联的低亮度色彩加权映射；
与介于该第一阈值和大于该第一阈值的第二阈值之间的亮度度量相关联的中等亮度色彩加权映射；和
与大于该第二阈值的亮度度量相关联的高亮度色彩加权映射。
2.如权利要求1所述的自动白平衡方法，其中该选择的步骤包括：从分别与该场景的亮度的不同值相关联的多个亮度特定的色彩加权映射中选择该色彩加权映射。
3.如权利要求1所述的自动白平衡方法，其中该决定亮度的步骤包括：基于与该电子彩色影像的撷取相关联的该电子彩色影像和相机设置，计算所述亮度度量，用于该电子彩色影像的亮度度量。
4.如权利要求3所述的自动白平衡方法，其中该计算亮度度量的步骤包括：计算与Texp*ge/Bmean成比例的亮度度量，其中Texp为与该电子彩色影像相关联的曝光时间，ge为与该电子彩色影像相关联的电子增益以及Bmean是该电子彩色影像的平均亮度。
5.如权利要求1所述的自动白平衡方法，其中该决定亮度的步骤包括使用测光计测量该场景的该亮度。
6.如权利要求1所述的自动白平衡方法，其中该色彩加权映射为色彩比例序对的机率分布，该色彩比例序对限定自动白平衡参数，该机率分布由多个光源特定的机率分布组成，所述多个光源特定的机率分布中的每一个与光源的不同光谱类型相关联。
7.如权利要求6所述的自动白平衡方法，其中该多个光源特定的机率分布中的每一个在与该场景的较高亮度值有关的亮度特定的色彩加权映射中比在与该场景的较低亮度值有关的亮度特定的色彩加权映射中具有较少的分散。
8.如权利要求1所述的自动白平衡方法，还包括基于该电子彩色影像细化预先决定的亮度特定的色彩加权映射，以决定该色彩加权映射。
9.如权利要求8所述的自动白平衡方法，其中该色彩加权映射为色彩比例序对的机率分布，该色彩比例序对定义该自动白平衡参数，该机率分布由多个光源特定的机率分布所组成，所述多个光源特定的机率分布中的每一个与光源的不同光谱类型相关联，该细化的步骤包括：
对于所撷取的影像，决定色彩比例的该序对的目前分布，该目前分布为特定于目前场景光源的光谱类型；
决定在(a)该目前分布和(b)该多个光源特定的机率分布中被选择的一个之间的交集；
在该机率分布中，通过(b)所述交集来替换(a)该多个光源特定的机率分布中所述被选择的一个，以产生细化的光源特定的机率分布；和
用该细化的机率分布填充该色彩加权映射。
10.如权利要求9所述的自动白平衡方法，还包括放大与该目前分布的峰值相关联的该色彩加权映射的部分。
11.如权利要求9所述的自动白平衡方法，包括对多个电子彩色影像迭代地重复细化的步骤，以决定该色彩加权映射。
12.一种自适应式自动白平衡方法，包括：
基于被第一光谱类型的光源照射的场景的第一电子彩色影像，细化用于该第一光谱类型的光源的色彩加权机率分布；
在该细化的步骤之后，从该色彩加权机率分布中提取自动白平衡参数；以及
根据该自动白平衡参数，校正由该第一光谱类型的该光源照明的场景的第二电子彩色影像的颜色，以产生白平衡影像；
该色彩加权机率分布为色彩比例序对的机率分布，该色彩比例序对的机率分布定义该自动白平衡参数，该细化的步骤包括：
对于该第一电子彩色影像，决定该色彩比例序对的第一分布；
决定在该第一分布和该色彩加权机率分布之间的交集；以及
用该交集取代该色彩加权机率分布。
13.如权利要求12所述自适应式自动白平衡的方法，其中该第二电子彩色影像为该第一电子彩色影像。
14.如权利要求12所述自适应式自动白平衡的方法，还包括对于由该第一光谱类型的光源照亮的一个或多个场景的多个第一电子彩色影像迭代地重复该细化的步骤。
15.如权利要求12所述的自适应式自动白平衡的方法，其中该细化的步骤还包括：在经过一次或多次重复该提取、决定和取代的步骤后，放大该色彩加权机率分布与该第一分布的峰值相关联的部分。
16.如权利要求12所述的自适应式自动白平衡的方法，包括：
迭代执行该提取、决定和取代的步骤；和
当由当前迭代产生的该色彩加权机率分布和由最近的前次迭代中产生的该色彩加权机率分布之间的差异低于指定的阈值时，停止迭代。
17.如权利要求12所述的自适应式自动白平衡的方法，包括重复用于多个不同光谱类型的光源的该细化的步骤，以产生细化的色彩加权映射，其可适用于用在由任一不同光谱类型的光源照明的场景的步骤。
18.如权利要求12所述的自适应式自动白平衡的方法，包括重复用于多个不同光谱类型的光源的细化步骤，和与不同光谱类型的光源中的每个相关联的、多个不同的场景的亮度范围，以产生多个细化的亮度特定的色彩加权映射，每个细化的亮度特定的色彩加权映射适用于特定亮度和由任何一个不同光谱类型的光源照明的场景。
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