CN106604009A - 一种实现自动白平衡功能的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现自动白平衡功能的方法，该方法包括：利用已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片，对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据；根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温；根据估计出的所述拍摄对象的色温重新对所述拍摄对象进行拍摄并对拍摄出的照片进行白平衡校正。本发明能够自适应匹配环境色温，优化自动白平衡功能。
Description
技术领域
本发明涉及终端图像处理技术领域，尤其涉及的是一种实现自动白平衡功能的方法和装置。
背景技术
人眼及大脑对色温有一定的生理和心理的自适应性，所以看到的颜色受色温偏移的影响较小，而摄像头的传感器没有这种能力，所以拍出来的照片如果不经过白平衡处理的话，和人眼看到的颜色会有较大的偏差(虽然人眼看到的和白光下真实的色彩也有偏差)。
白平衡处理主要是对摄像头传感器拍照得到的图像数据进行处理。摄像头传感器拍照得到的数据有两种，RGB格式和YUV格式。RGB格式是按三基色加光系统的原理来描述颜色，而YUV格式则是按照亮度(Y)、色差(U、V)的原理来描述颜色。两种数据格式可以互相转换。
目前常用的白平衡算法通常基于Grey World(灰度世界)的假设，该假设是基于假设场景的色彩的平均值落在一个特定的范围内，如果测量得到的结果偏离该范围，则调整对应参数，校正使得其均值落入指定范围。
但是，白平衡算法会受到色温的影响。比如，如果摄像目标是暖色调，使用冷色调闪光灯会导致照片偏蓝，如果摄像目标是冷色调，使用暖色调闪光灯会导致照片偏黄红。对于专业摄像，可以使用反光率为18％的灰板进行拍摄以调整曝光参数，或者，通过手动设置环境色温，进行白平衡色温校准。
对于大多数非专业摄像的手机用户，由于往往不知道应该如何设置白平衡的参数(包括环境色温)，因此，通常使用手机相机的自动白平衡功能，但是，自动白平衡功能受到环境色温的影响，在某些场景下拍摄出的照片存在偏色的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实现自动白平衡功能的方法和装置，能够自适应匹配环境色温，优化自动白平衡功能。
本发明实施例提供了一种实现自动白平衡功能的方法，该方法包括：
利用已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片，对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据；
根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温；
根据估计出的所述拍摄对象的色温重新对所述拍摄对象进行拍摄并对拍摄出的照片进行白平衡校正。
可选地，所述已知色温的闪光灯包括以下a)-e)中任意一种：
a)一个电子闪光灯；
b)一对双色温闪光灯；
c)一个电子闪光灯和一对双色温闪光灯；
d)一对双色温闪光灯以及由所述双色温闪光灯模拟出的其他色温的闪光灯；
e)一个电子闪光灯、一对双色温闪光灯以及由所述双色温闪光灯模拟出的其他色温的闪光灯。
可选地，所述利用已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片，包括：
利用一个已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，所述闪光灯确定的环境色温为所述闪光灯的色温，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片；或者
依次利用不同色温的闪光灯进行预闪拍摄，所述闪光灯确定的环境色温为所述闪光灯的色温，依次获得拍摄对象在每一种环境色温下的测试照片。
可选地，对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据，包括：
采用基于等效圆的色偏检测算法对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据；
其中，所述色偏数据包括：红绿偏色系数、黄蓝偏色系数和用于指示色偏程度的偏色因子。
可选地，所述根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为一张时，如所述测试照片的色偏数据指示偏红或偏黄，则估计所述拍摄对象的色温高于所述测试照片对应的环境色温；如所述测试照片的色偏数据指示偏绿或偏蓝，则估计所述拍摄对象的色温低于所述测试照片对应的环境色温；或者
在所述测试照片为多张时，从色偏数据指示偏红或偏黄的测试照片中选取色偏程度最轻的测试照片作为第一测试照片，从色偏数据指示偏绿或偏蓝的测试照片中选取色偏程度最轻的测试照片作为第二测试照片，估计所述拍摄对象的色温高于所述第一测试照片对应的环境色温且低于所述第二测试照片对应的环境色温。
可选地，所述根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为一张时，将所述测试照片的色偏数据与参考表中拍摄该测试照片的闪关灯对应的各条记录进行比对，如查找到完全匹配的记录，则将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温，如未查找到完全匹配的记录，则查找色偏情况一致且色偏程度最接近的一条记录，将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温；
其中，所述参考表中包括每一个已知色温的闪光灯拍摄不同场景时的色偏数据记录。
可选地，所述根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为多张时，对于每一张测试照片，将所述测试照片的色偏数据与参考表中拍摄该测试照片的闪关灯对应的各条记录进行比对，如查找到完全匹配的记录，则将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温，结束对所有测试照片的比对；如未查找到完全匹配的记录，则根据偏色因子对应的区间确定参考色温区间；
如所有测试照片均未查找到完全匹配的记录，则根据各测试照片确定的参考色温区间确定所述拍摄对象的色温值；
其中，所述参考表中包括每一个已知色温的闪光灯拍摄不同场景时的色偏数据记录。
可选地，所述根据各测试照片确定的参考色温区间确定所述拍摄对象的色温值，包括：
计算所述拍摄对象在各闪光灯拍摄时的偏色因子序列{k1,k2,...,kn}与每一个参考色温区间的区间端点对应的场景下各闪光灯拍摄时的偏色因子序列{kref1,kref2,...,krefn}之间的偏离程度，将偏离程度最低的一个参考色温区间的区间端点对应的场景的环境色温作为拍摄对象的色温；其中，n是闪光灯的个数。
可选地，所述根据估计出的所述拍摄对象的色温重新对所述拍摄对象进行拍摄并对拍摄出的照片进行白平衡校正，包括：
在未使用闪光灯进行重新拍摄时，将估计出的所述拍摄对象的色温作为白平衡参数，对拍摄出的照片进行白平衡校正；或者
在使用闪光灯进行重新拍摄时，选择色温与所述拍摄对象最接近的闪光灯进行闪光拍摄，对拍摄出的照片进行白平衡校正。
可选地，选择色温与所述拍摄对象最接近的闪光灯进行闪光拍摄，包括：
在所述已知色温的闪光灯包括双色温闪光灯时，如所述估计出的所述拍摄对象的色温在所述双色温闪光灯输出的色温范围内，则调节所述双色温闪光灯的输入电流以控制所述双色温闪光灯输出相应色温的光线。
本发明实施例还提供了一种实现自动白平衡功能的装置，包括：
预拍摄及色偏检测模块，用于利用已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片，对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据；
色温估计模块，用于根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温；
拍摄及白平衡校正模块，用于根据估计出的所述拍摄对象的色温重新对所述拍摄对象进行拍摄并对拍摄出的照片进行白平衡校正。
可选地，所述已知色温的闪光灯包括以下a)-e)中任意一种：
a)一个电子闪光灯；
b)一对双色温闪光灯；
c)一个电子闪光灯和一对双色温闪光灯；
d)一对双色温闪光灯以及由所述双色温闪光灯模拟出的其他色温的闪光灯；
e)一个电子闪光灯、一对双色温闪光灯以及由所述双色温闪光灯模拟出的其他色温的闪光灯。
可选地，所述预拍摄及色偏检测模块，用于利用已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片，包括：
利用一个已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，所述闪光灯确定的环境色温为所述闪光灯的色温，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片；或者
依次利用不同色温的闪光灯进行预闪拍摄，所述闪光灯确定的环境色温为所述闪光灯的色温，依次获得拍摄对象在每一种环境色温下的测试照片。
可选地，所述预拍摄及色偏检测模块，用于对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据，包括：
采用基于等效圆的色偏检测算法对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据；
其中，所述色偏数据包括：红绿偏色系数、黄蓝偏色系数和用于指示色偏程度的偏色因子。
可选地，所述色温估计模块，用于根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为一张时，如所述测试照片的色偏数据指示偏红或偏黄，则估计所述拍摄对象的色温高于所述测试照片对应的环境色温；如所述测试照片的色偏数据指示偏绿或偏蓝，则估计所述拍摄对象的色温低于所述测试照片对应的环境色温；或者
在所述测试照片为多张时，从色偏数据指示偏红或偏黄的测试照片中选取色偏程度最轻的测试照片作为第一测试照片，从色偏数据指示偏绿或偏蓝的测试照片中选取色偏程度最轻的测试照片作为第二测试照片，估计所述拍摄对象的色温高于所述第一测试照片对应的环境色温且低于所述第二测试照片对应的环境色温。
可选地，所述色温估计模块，用于根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为一张时，将所述测试照片的色偏数据与参考表中拍摄该测试照片的闪关灯对应的各条记录进行比对，如查找到完全匹配的记录，则将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温，如未查找到完全匹配的记录，则查找色偏情况一致且色偏程度最接近的一条记录，将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温；
其中，所述参考表中包括每一个已知色温的闪光灯拍摄不同场景时的色偏数据记录。
可选地，所述色温估计模块，用于根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为多张时，对于每一张测试照片，将所述测试照片的色偏数据与参考表中拍摄该测试照片的闪关灯对应的各条记录进行比对，如查找到完全匹配的记录，则将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温，结束对所有测试照片的比对；如未查找到完全匹配的记录，则根据偏色因子对应的区间确定参考色温区间；
如所有测试照片均未查找到完全匹配的记录，则根据各测试照片确定的参考色温区间确定所述拍摄对象的色温值；
其中，所述参考表中包括每一个已知色温的闪光灯拍摄不同场景时的色偏数据记录。
可选地，所述色温估计模块，用于根据各测试照片确定的参考色温区间确定所述拍摄对象的色温值，包括：
计算所述拍摄对象在各闪光灯拍摄时的偏色因子序列{k1,k2,...,kn}与每一个参考色温区间的区间端点对应的场景下各闪光灯拍摄时的偏色因子序列{kref1,kref2,...,krefn}之间的偏离程度，将偏离程度最低的一个参考色温区间的区间端点对应的场景的环境色温作为拍摄对象的色温；其中，n是闪光灯的个数。
可选地，所述拍摄及白平衡校正模块，用于根据估计出的所述拍摄对象的色温重新对所述拍摄对象进行拍摄并对拍摄出的照片进行白平衡校正，包括：
在未使用闪光灯进行重新拍摄时，将估计出的所述拍摄对象的色温作为白平衡参数，对拍摄出的照片进行白平衡校正；或者
在使用闪光灯进行重新拍摄时，选择色温与所述拍摄对象最接近的闪光灯进行闪光拍摄，对拍摄出的照片进行白平衡校正。
可选地，所述拍摄及白平衡校正模块，用于选择色温与所述拍摄对象最接近的闪光灯进行闪光拍摄，包括：
在所述已知色温的闪光灯包括双色温闪光灯时，如所述估计出的所述拍摄对象的色温在所述双色温闪光灯输出的色温范围内，则调节所述双色温闪光灯的输入电流以控制所述双色温闪光灯输出相应色温的光线。
与现有技术相比，本发明提供的一种实现自动白平衡功能的方法和装置，通过已知色温的闪光灯进行预闪，得到拍摄对象的测试照片，通过色偏检测算法计算测试照片的色偏数据，根据色偏数据估计环境色温，辅助自动白平衡功能。而且可以根据估计出的色温，在需要闪光的应用场景下，控制双色温闪光灯的输入电流以混合输出合适的色温进行拍照，从而优化自动白平衡功能。
附图说明
图1为本发明实施例的一种实现自动白平衡功能的方法流程图。
图2为本发明实施例的一种实现自动白平衡功能的装置示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明可以构建一个全新的闪光灯系统，该系统包括1个电子闪光灯LED1(色温5500K)和一对双色温闪光灯，其中，双色温闪光灯包括：1个冷色调闪光灯LED2(色温7000K)和1个暖色调闪光灯LED3(色温2500K，琥珀色)。该闪光灯系统的每一路闪光灯都由一路DC-DC电源控制输出，其中双色温闪光灯LED2和LED3的输入电流可调(比如，从100mA-1.5A可调)，可以将输入电流分成多个等级进行控制，比如，每隔200mA一个等级，可以分成8个等级进行控制。理论上通过控制双色温闪光灯的电流可以混合出2500K-7000K范围内的所有色温，但是由于电流控制精度以及器件本身的精度，得到的色温还是比较粗略的。通过厂商的技术手册可以查阅到如何通过调节电流获得相应的色温，本发明的闪光灯系统只要负责输出相应的电流就可以。
利用基于多个闪光灯组成的拍照系统，通过色偏检测算法可以估计出当前拍照环境的色温值，对自动白平衡功能是很重要的硬件辅助手段。
如图1所示，本发明实施例提供了一种实现自动白平衡功能的方法，该方法包括：
S101，利用已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片，对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据；
其中，所述利用已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片，包括：
利用一个已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，所述闪光灯确定的环境色温为所述闪光灯的色温，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片；或者
依次利用不同色温的闪光灯进行预闪拍摄，所述闪光灯确定的环境色温为所述闪光灯的色温，依次获得拍摄对象在每一种环境色温下的测试照片；
其中，所述已知色温的闪光灯包括以下a)-e)中任意一种：
a)一个电子闪光灯；
b)一对双色温闪光灯；
c)一个电子闪光灯和一对双色温闪光灯；
d)一对双色温闪光灯以及由所述双色温闪光灯模拟出的其他色温的闪光灯；
e)一个电子闪光灯、一对双色温闪光灯以及由所述双色温闪光灯模拟出的其他色温的闪光灯；
其中，本发明实施例中构建的闪光灯系统采用的闪光灯的色温分别是2500K、5500K、7000K，是目前市面上比较主流的闪光灯。
其中，对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据，包括：
采用基于等效圆的色偏检测算法对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据；
其中，所述色偏数据包括：红绿偏色系数、黄蓝偏色系数和用于指示色偏程度的偏色因子。
其中，基于等效圆的色偏检测方法的原理是：图像的偏色不仅与图像色度的平均值有直接关系，还与图像的色度分布特性有关。如果在a-b色度坐标平面上的二维直方图中色度分布基本上为单峰值，或者分布较为集中，色度平均值又比较大时，一般都存在色偏，而且色度的平均值越大，色偏越严重。其中，a-b色度坐标平面使用的是CIE1976L-a-b色度空间标准，YUV信号与a-b色度坐标可以互相转换。
在a-b色度平面上，等效圆的中心坐标是{Da，Db}，半径为M。等效圆中心到a-b色度平面中性轴圆点(0,0)的距离是D。假设L、W分别是图像的长、宽，单位是像素，aij是i行j列的像素点的a色度数据，bij是i行j列的像素点的b色度数据。则等效圆的中心坐标的a色度分量Da是图像a色度值的均值，等效圆的中心坐标的b色度分量Db是图像b色度值的均值：
Ma是图像a色度值的方差，Mb是图像b色度值的方差：
其中，方差反应了与色度中心的偏离程度，Ma是a轴的偏离程度，Mb是b轴的偏离程度，偏离半径M表示与中心坐标{Da，Db}的偏离半径。
引入等效圆的概念后，采用图像平均色度D和色度中心距M的比值，即偏色因子K来衡量图像的偏色程度。
K＝D/M (1-5)
可以由等效圆在a-b色度平面上的位置来判断图像整体的偏色。比如，红绿偏色系数用Da表示，黄蓝偏色系数由Db表示，偏色因子由K表示。Da＞0，表示图像偏红，Da<0，表示图像偏绿；Db＞0，表示图像偏黄，Db<0，表示图像偏蓝。偏色因子K的值越大，说明图像偏色越严重。将计算出的红绿偏色系数Da、黄蓝偏色系数Db以及偏色因子K的值作为色偏数据。
其中，所述利用已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片，对所述测试照片进行色偏检测，包括：
如所述已知色温的闪光灯的数目为多个，则在采用一个闪光灯进行预闪拍摄并获得拍摄对象在所述闪光灯对应的色温下的测试照片后，对所述测试照片进行色偏检测，同时利用下一个闪光灯进行预闪拍摄。
上述通过流水线的方式进行预闪拍摄和色偏检测，可以提高实时性。
S102，根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温；
其中，所述根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为一张时，如所述测试照片的色偏数据指示偏红或偏黄，则估计所述拍摄对象的色温高于所述测试照片对应的环境色温；如所述测试照片的色偏数据指示偏绿或偏蓝，则估计所述拍摄对象的色温低于所述测试照片对应的环境色温；或者
在所述测试照片为多张时，从色偏数据指示偏红或偏黄的测试照片中选取色偏程度最轻的测试照片作为第一测试照片，从色偏数据指示偏绿或偏蓝的测试照片中选取色偏程度最轻的测试照片作为第二测试照片，估计所述拍摄对象的色温高于所述第一测试照片对应的环境色温且低于所述第二测试照片对应的环境色温；
可以利用查表法估计拍摄对象的色温，预先设置一张参考表，所述参考表中包括每一个已知色温的闪光灯拍摄不同场景时的色偏数据记录。所述色偏记录至少包含：红绿偏色系数、黄蓝偏色系数和用于指示色偏程度的偏色因子。
其中，所述根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为一张时，将所述测试照片的色偏数据与参考表中拍摄该测试照片的闪关灯对应的各条记录进行比对，如查找到完全匹配的记录，则将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温，如未查找到完全匹配的记录，则查找色偏情况一致且色偏程度最接近的一条记录，将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温；
其中，所述根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为多张时，对于每一张测试照片，将所述测试照片的色偏数据与参考表中拍摄该测试照片的闪关灯对应的各条记录进行比对，如查找到完全匹配的记录，则将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温，结束对所有测试照片的比对；如未查找到完全匹配的记录，则根据偏色因子对应的区间确定参考色温区间；
如所有测试照片均未查找到完全匹配的记录，则根据各测试照片确定的参考色温区间确定所述拍摄对象的色温值；
其中，所述根据各测试照片确定的参考色温区间确定所述拍摄对象的色温值，包括：
计算所述拍摄对象在各闪光灯拍摄时的偏色因子序列{k1,k2,...,kn}与每一个参考色温区间的区间端点对应的场景下各闪光灯拍摄时的偏色因子序列{kref1,kref2,...,krefn}之间的偏离程度，将偏离程度最低的一个参考色温区间的区间端点对应的场景的环境色温作为拍摄对象的色温；其中，n是闪光灯的个数。
其中，计算两个序列之间的偏离程度，可以将两个序列映射到n维空间中，通过计算n维空间中的两点之间的欧氏距离确定两个序列之间的偏离程度，也即，上述偏色因子对应的两个序列之间的偏离程度L可以表示为：
在预闪阶段，三个闪光灯的色温分别是2500K，5500K，7000K，不同的闪光灯预拍得到了三组对应的图片数据，根据色偏检测算法分别计算出Da，Db，K值。Da，Db的正负决定了往哪个颜色偏，K的值反应了色偏的程度。由于已知了三个色温点，所以拍照对象的色温根据Da，Db，K值可以划分一个相对准确的区域。
例如2500K拍摄的照片，如果Da＞0，Db＞0，K＝1.5，则说明拍摄的照片偏红，偏黄，而且色偏比较严重，说明当时的对象色温一定是大于2500K的。再看5500K拍摄的照片，如果Da＜0，Db＜0，K＝0.8，则说明拍摄的照片偏绿，偏蓝，色偏程度一般，说明当时的对象色温是略接近于5500K的。
对于利用查表法进行环境色温估计，预先需要对各种色温场景进行拍摄，计算出三个已知色温的闪光灯拍摄不同场景时的Da，Db，K值，得出一个表格阵列(查表法的依据)，表明不同色温环境下，三个参考色温的Da，Db，K值。后续得到的数据对照表格就可以估计当前的拍照色温。当出现实际计算得到的值没有和表格中数据完全相符的情况，可以先确定区间，然后再计算实际值与表格中的原始值之间的偏离程度，最终选择偏离程度最低的色温值作为估计的色温值。
由于色温的区分不需要很细化，仅仅需要对几个常用场景的色温进行区分就可以，所以表格的数量也不是很多，这样可以简化表格的数量，减少查表的时间。
国标GB/T 17263-2002对色温的数值范围定义如下表1：
表1
在光学实验室模拟上述色温，用三个闪光灯分别进行拍照，每一种拍照环境在每一个闪光灯下都能得到一个偏色记录(包括Da，Db，K值)，将所有的偏色记录组成一个表格便于查表(例如表2，其中的数据用于举例不代表真实测试数值)。
表2
例如，用2500K闪光灯拍摄的测试照片，如果Da＞0，Db＞0，K＝1.5，则说明拍摄的照片偏红，偏黄，而且色偏程度一般，说明当时的对象色温应该大于2500K，据表格查表得到的是2940K-3450K的色温范围。用5500K闪光灯拍摄的测试照片，如果Da＜0，Db＜0，K＝2，则说明拍摄的照片偏绿，偏蓝，色偏比较多，据表格查表得到的是2940K的色温。因此最终确定当前的色温为2940K。
如果实际情况下测试照片的色偏数据没有完全匹配上表格中的数据，则可以估计当前拍摄对象与表格数据的偏离程度，选择偏离程度较低的数据用于估计最终的色温值。
例如，用2500K闪光灯拍摄的测试照片，如果Da＞0，Db＞0，K＝2，则说明拍摄的照片偏红，偏黄，而且色偏比较多，据表格查表得到的是3450K-4040K的色温范围；用5500K闪光灯拍摄的测试照片，如果Da＜0，Db＜0，K＝1.7，则说明拍摄的照片偏绿，偏蓝，色偏比较多，据表格查表得到的也是3450K-4040K的色温；用7000K闪光灯拍摄的测试照片，如果Da＜0，Db＜0，K＝1.8，则说明拍摄的照片偏绿，偏蓝，色偏比较多，据表格查表得到的也是3450K-4040K的色温。然后计算三种闪光灯拍摄的测试照片的偏色因子序列与标准偏色因子序列之间的偏离程度，具体地，三种闪光灯分别拍摄的测试照片的实际偏色因子序列为{2,1.7,1.8}，三种闪光灯分别拍摄3450K的环境对应的标准偏色因子序列为{1.7,1.8,1.9}，三种闪光灯分别拍摄4040K的环境对应的标准偏色因子序列为{2.1,1.5,1.7}，因此，计算出测试照片的实际偏色因子序列与表格数据中3450K的环境对应的偏色因子序列的偏离程度为L1，测试照片的实际偏色因子序列与表格数据中4040K的环境对应的偏色因子序列的偏离程度为L2；
L2<L1，因此选择偏离程度较低的L2代表的4040K拍摄环境的色温作为拍摄对象的色温。
本发明实施例中提到的查表法，是处理色偏检测算法的色偏数据的一种方法，其他方案如果采用其他方式来处理数据，得到估计的色温值，也是可行的。
S103，根据估计出的所述拍摄对象的色温重新对所述拍摄对象进行拍摄并对拍摄出的照片进行白平衡校正。
其中，所述根据估计出的所述拍摄对象的色温重新对所述拍摄对象进行拍摄并对拍摄出的照片进行白平衡校正，包括：
在未使用闪光灯进行重新拍摄时，将估计出的所述拍摄对象的色温作为白平衡参数，对拍摄出的照片进行白平衡校正；或者
在使用闪光灯进行重新拍摄时，选择色温与所述拍摄对象最接近的闪光灯进行闪光拍摄，对拍摄出的照片进行白平衡校正；
其中，选择色温与所述拍摄对象最接近的闪光灯进行闪光拍摄，包括：
在所述已知色温的闪光灯包括双色温闪光灯时，如所述估计出的所述拍摄对象的色温在所述双色温闪光灯输出的色温范围内，则调节所述双色温闪光灯的输入电流以控制所述双色温闪光灯输出相应色温的光线；这样得到的照片一定是没有色温偏差的，因此可以简化白平衡算法。
如图2所示，本发明实施例提供了一种实现自动白平衡功能的装置，包括：
预拍摄及色偏检测模块201，用于利用已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片，对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据；
色温估计模块202，用于根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温；
拍摄及白平衡校正模块203，用于根据估计出的所述拍摄对象的色温重新对所述拍摄对象进行拍摄并对拍摄出的照片进行白平衡校正。
其中，所述已知色温的闪光灯包括以下a)-e)中任意一种：
a)一个电子闪光灯；
b)一对双色温闪光灯；
c)一个电子闪光灯和一对双色温闪光灯；
d)一对双色温闪光灯以及由所述双色温闪光灯模拟出的其他色温的闪光灯；
e)一个电子闪光灯、一对双色温闪光灯以及由所述双色温闪光灯模拟出的其他色温的闪光灯。
其中，所述预拍摄及色偏检测模块201，用于利用已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片，包括：
利用一个已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，所述闪光灯确定的环境色温为所述闪光灯的色温，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片；或者
依次利用不同色温的闪光灯进行预闪拍摄，所述闪光灯确定的环境色温为所述闪光灯的色温，依次获得拍摄对象在每一种环境色温下的测试照片。
其中，所述预拍摄及色偏检测模块201，用于对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据，包括：
采用基于等效圆的色偏检测算法对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据；
其中，所述色偏数据包括：红绿偏色系数、黄蓝偏色系数和用于指示色偏程度的偏色因子。
其中，所述色温估计模块202，用于根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为一张时，如所述测试照片的色偏数据指示偏红或偏黄，则估计所述拍摄对象的色温高于所述测试照片对应的环境色温；如所述测试照片的色偏数据指示偏绿或偏蓝，则估计所述拍摄对象的色温低于所述测试照片对应的环境色温；或者
在所述测试照片为多张时，从色偏数据指示偏红或偏黄的测试照片中选取色偏程度最轻的测试照片作为第一测试照片，从色偏数据指示偏绿或偏蓝的测试照片中选取色偏程度最轻的测试照片作为第二测试照片，估计所述拍摄对象的色温高于所述第一测试照片对应的环境色温且低于所述第二测试照片对应的环境色温。
其中，所述色温估计模块202，用于根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为一张时，将所述测试照片的色偏数据与参考表中拍摄该测试照片的闪关灯对应的各条记录进行比对，如查找到完全匹配的记录，则将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温，如未查找到完全匹配的记录，则查找色偏情况一致且色偏程度最接近的一条记录，将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温；
其中，所述参考表中包括每一个已知色温的闪光灯拍摄不同场景时的色偏数据记录。
其中，所述色温估计模块202，用于根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为多张时，对于每一张测试照片，将所述测试照片的色偏数据与参考表中拍摄该测试照片的闪关灯对应的各条记录进行比对，如查找到完全匹配的记录，则将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温，结束对所有测试照片的比对；如未查找到完全匹配的记录，则根据偏色因子对应的区间确定参考色温区间；
如所有测试照片均未查找到完全匹配的记录，则根据各测试照片确定的参考色温区间确定所述拍摄对象的色温值；
其中，所述参考表中包括每一个已知色温的闪光灯拍摄不同场景时的色偏数据记录。
其中，所述色温估计模块202，用于根据各测试照片确定的参考色温区间确定所述拍摄对象的色温值，包括：
计算所述拍摄对象在各闪光灯拍摄时的偏色因子序列{k1,k2,...,kn}与每一个参考色温区间的区间端点对应的场景下各闪光灯拍摄时的偏色因子序列{kref1,kref2,...,krefn}之间的偏离程度，将偏离程度最低的一个参考色温区间的区间端点对应的场景的环境色温作为拍摄对象的色温；其中，n是闪光灯的个数。
其中，所述拍摄及白平衡校正模块203，用于根据估计出的所述拍摄对象的色温重新对所述拍摄对象进行拍摄并对拍摄出的照片进行白平衡校正，包括：
在未使用闪光灯进行重新拍摄时，将估计出的所述拍摄对象的色温作为白平衡参数，对拍摄出的照片进行白平衡校正；或者
在使用闪光灯进行重新拍摄时，选择色温与所述拍摄对象最接近的闪光灯进行闪光拍摄，对拍摄出的照片进行白平衡校正。
其中，所述拍摄及白平衡校正模块203，用于选择色温与所述拍摄对象最接近的闪光灯进行闪光拍摄，包括：
在所述已知色温的闪光灯包括双色温闪光灯时，如所述估计出的所述拍摄对象的色温在所述双色温闪光灯输出的色温范围内，则调节所述双色温闪光灯的输入电流以控制所述双色温闪光灯输出相应色温的光线。
上述实施例提供的一种实现自动白平衡功能的方法和装置，通过已知色温的闪光灯进行预闪，得到拍摄对象的测试照片，通过色偏检测算法计算测试照片的色偏数据，根据色偏数据估计环境色温，辅助自动白平衡功能。而且可以根据估计出的色温，在需要闪光的应用场景下，控制双色温闪光灯的输入电流以混合输出合适的色温进行拍照，从而优化自动白平衡功能。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
需要说明的是，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (20)
1.一种实现自动白平衡功能的方法，该方法包括：
利用已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片，对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据；
根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温；
根据估计出的所述拍摄对象的色温重新对所述拍摄对象进行拍摄并对拍摄出的照片进行白平衡校正。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述已知色温的闪光灯包括以下a)-e)中任意一种：
a)一个电子闪光灯；
b)一对双色温闪光灯；
c)一个电子闪光灯和一对双色温闪光灯；
d)一对双色温闪光灯以及由所述双色温闪光灯模拟出的其他色温的闪光灯；
e)一个电子闪光灯、一对双色温闪光灯以及由所述双色温闪光灯模拟出的其他色温的闪光灯。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述利用已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片，包括：
利用一个已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，所述闪光灯确定的环境色温为所述闪光灯的色温，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片；或者
依次利用不同色温的闪光灯进行预闪拍摄，所述闪光灯确定的环境色温为所述闪光灯的色温，依次获得拍摄对象在每一种环境色温下的测试照片。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：
对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据，包括：
采用基于等效圆的色偏检测算法对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据；
其中，所述色偏数据包括：红绿偏色系数、黄蓝偏色系数和用于指示色偏程度的偏色因子。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为一张时，如所述测试照片的色偏数据指示偏红或偏黄，则估计所述拍摄对象的色温高于所述测试照片对应的环境色温；如所述测试照片的色偏数据指示偏绿或偏蓝，则估计所述拍摄对象的色温低于所述测试照片对应的环境色温；或者
在所述测试照片为多张时，从色偏数据指示偏红或偏黄的测试照片中选取色偏程度最轻的测试照片作为第一测试照片，从色偏数据指示偏绿或偏蓝的测试照片中选取色偏程度最轻的测试照片作为第二测试照片，估计所述拍摄对象的色温高于所述第一测试照片对应的环境色温且低于所述第二测试照片对应的环境色温。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为一张时，将所述测试照片的色偏数据与参考表中拍摄该测试照片的闪关灯对应的各条记录进行比对，如查找到完全匹配的记录，则将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温，如未查找到完全匹配的记录，则查找色偏情况一致且色偏程度最接近的一条记录，将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温；
其中，所述参考表中包括每一个已知色温的闪光灯拍摄不同场景时的色偏数据记录。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为多张时，对于每一张测试照片，将所述测试照片的色偏数据与参考表中拍摄该测试照片的闪关灯对应的各条记录进行比对，如查找到完全匹配的记录，则将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温，结束对所有测试照片的比对；如未查找到完全匹配的记录，则根据偏色因子对应的区间确定参考色温区间；
如所有测试照片均未查找到完全匹配的记录，则根据各测试照片确定的参考色温区间确定所述拍摄对象的色温值；
其中，所述参考表中包括每一个已知色温的闪光灯拍摄不同场景时的色偏数据记录。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：
所述根据各测试照片确定的参考色温区间确定所述拍摄对象的色温值，包括：
计算所述拍摄对象在各闪光灯拍摄时的偏色因子序列{k1,k2,...,kn}与每一个参考色温区间的区间端点对应的场景下各闪光灯拍摄时的偏色因子序列{kref1,kref2,...,krefn}之间的偏离程度，将偏离程度最低的一个参考色温区间的区间端点对应的场景的环境色温作为拍摄对象的色温；其中，n是闪光灯的个数。
9.如权利要求2-8中任一项所述的方法，其特征在于：
所述根据估计出的所述拍摄对象的色温重新对所述拍摄对象进行拍摄并对拍摄出的照片进行白平衡校正，包括：
在未使用闪光灯进行重新拍摄时，将估计出的所述拍摄对象的色温作为白平衡参数，对拍摄出的照片进行白平衡校正；或者
在使用闪光灯进行重新拍摄时，选择色温与所述拍摄对象最接近的闪光灯进行闪光拍摄，对拍摄出的照片进行白平衡校正。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：
选择色温与所述拍摄对象最接近的闪光灯进行闪光拍摄，包括：
在所述已知色温的闪光灯包括双色温闪光灯时，如所述估计出的所述拍摄对象的色温在所述双色温闪光灯输出的色温范围内，则调节所述双色温闪光灯的输入电流以控制所述双色温闪光灯输出相应色温的光线。
11.一种实现自动白平衡功能的装置，包括：
预拍摄及色偏检测模块，用于利用已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片，对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据；
色温估计模块，用于根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温；
拍摄及白平衡校正模块，用于根据估计出的所述拍摄对象的色温重新对所述拍摄对象进行拍摄并对拍摄出的照片进行白平衡校正。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于：
所述已知色温的闪光灯包括以下a)-e)中任意一种：
a)一个电子闪光灯；
b)一对双色温闪光灯；
c)一个电子闪光灯和一对双色温闪光灯；
d)一对双色温闪光灯以及由所述双色温闪光灯模拟出的其他色温的闪光灯；
e)一个电子闪光灯、一对双色温闪光灯以及由所述双色温闪光灯模拟出的其他色温的闪光灯。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于：
所述预拍摄及色偏检测模块，用于利用已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片，包括：
利用一个已知色温的闪光灯进行预闪拍摄，所述闪光灯确定的环境色温为所述闪光灯的色温，获得拍摄对象在所述闪光灯确定的环境色温下的测试照片；或者
依次利用不同色温的闪光灯进行预闪拍摄，所述闪光灯确定的环境色温为所述闪光灯的色温，依次获得拍摄对象在每一种环境色温下的测试照片。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于：
所述预拍摄及色偏检测模块，用于对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据，包括：
采用基于等效圆的色偏检测算法对所述测试照片进行色偏检测，获得所述拍摄对象在对应的环境色温下的色偏数据；
其中，所述色偏数据包括：红绿偏色系数、黄蓝偏色系数和用于指示色偏程度的偏色因子。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于：
所述色温估计模块，用于根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为一张时，如所述测试照片的色偏数据指示偏红或偏黄，则估计所述拍摄对象的色温高于所述测试照片对应的环境色温；如所述测试照片的色偏数据指示偏绿或偏蓝，则估计所述拍摄对象的色温低于所述测试照片对应的环境色温；或者
在所述测试照片为多张时，从色偏数据指示偏红或偏黄的测试照片中选取色偏程度最轻的测试照片作为第一测试照片，从色偏数据指示偏绿或偏蓝的测试照片中选取色偏程度最轻的测试照片作为第二测试照片，估计所述拍摄对象的色温高于所述第一测试照片对应的环境色温且低于所述第二测试照片对应的环境色温。
16.如权利要求14所述的装置，其特征在于：
所述色温估计模块，用于根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为一张时，将所述测试照片的色偏数据与参考表中拍摄该测试照片的闪关灯对应的各条记录进行比对，如查找到完全匹配的记录，则将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温，如未查找到完全匹配的记录，则查找色偏情况一致且色偏程度最接近的一条记录，将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温；
其中，所述参考表中包括每一个已知色温的闪光灯拍摄不同场景时的色偏数据记录。
17.如权利要求14所述的装置，其特征在于：
所述色温估计模块，用于根据所述测试照片提供的色偏数据估计所述拍摄对象的色温，包括：
在所述测试照片为多张时，对于每一张测试照片，将所述测试照片的色偏数据与参考表中拍摄该测试照片的闪关灯对应的各条记录进行比对，如查找到完全匹配的记录，则将查找到的记录对应的环境色温作为拍摄对象的色温，结束对所有测试照片的比对；如未查找到完全匹配的记录，则根据偏色因子对应的区间确定参考色温区间；
如所有测试照片均未查找到完全匹配的记录，则根据各测试照片确定的参考色温区间确定所述拍摄对象的色温值；
其中，所述参考表中包括每一个已知色温的闪光灯拍摄不同场景时的色偏数据记录。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于：
所述色温估计模块，用于根据各测试照片确定的参考色温区间确定所述拍摄对象的色温值，包括：
计算所述拍摄对象在各闪光灯拍摄时的偏色因子序列{k1,k2,...,kn}与每一个参考色温区间的区间端点对应的场景下各闪光灯拍摄时的偏色因子序列{kref1,kref2,...,krefn}之间的偏离程度，将偏离程度最低的一个参考色温区间的区间端点对应的场景的环境色温作为拍摄对象的色温；其中，n是闪光灯的个数。
19.如权利要求12-18中任一项所述的装置，其特征在于：
所述拍摄及白平衡校正模块，用于根据估计出的所述拍摄对象的色温重新对所述拍摄对象进行拍摄并对拍摄出的照片进行白平衡校正，包括：
在未使用闪光灯进行重新拍摄时，将估计出的所述拍摄对象的色温作为白平衡参数，对拍摄出的照片进行白平衡校正；或者
在使用闪光灯进行重新拍摄时，选择色温与所述拍摄对象最接近的闪光灯进行闪光拍摄，对拍摄出的照片进行白平衡校正。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于：
所述拍摄及白平衡校正模块，用于选择色温与所述拍摄对象最接近的闪光灯进行闪光拍摄，包括：
在所述已知色温的闪光灯包括双色温闪光灯时，如所述估计出的所述拍摄对象的色温在所述双色温闪光灯输出的色温范围内，则调节所述双色温闪光灯的输入电流以控制所述双色温闪光灯输出相应色温的光线。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170426 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |