CN107027017A - 一种图像白平衡的调整方法、装置、图像处理芯片及存储装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于图像处理技术领域，提供了一种图像白平衡的调整方法、装置、图像处理芯片及存储装置，所述方法包括色域转换步骤、亮度区间增益计算步骤和图像整体增益计算步骤，所述色域转换步骤中，将图像的像素从RGB域转换到YCbCr域；所述亮度区间增益计算步骤中，分别根据设定的多个亮度区间和所述多个亮度区间的白点颜色特征条件找出各亮度区间内的白点，并计算各亮度区间内的白平衡调整的增益值；所述图像整体增益计算步骤中，根据各区间的增益和设定的权值计算整体图像白平衡调整的增益值。采用本发明的技术方案，可在具有很强的白平衡的兼容性的同时不会导致白平衡失调。

Description

一种图像白平衡的调整方法、装置、图像处理芯片及存储装置
技术领域
本发明属于图像处理技术领域，尤其涉及一种图像白平衡的调整方法、装置、图像处理芯片及存储装置。
背景技术
白平衡调整是彩色成像、彩色显示等设备的重要组成部分。白平衡调整是指采用数字信号处理手段，根据图像数据，自适应地校正由于图像传感器获取的图像色温偏差，或者液晶显示器的色温偏差，使其与实际的场景色温尽可能一致。
白平衡调整包括白点的选择与彩色分量统计、通道增益获取和偏色校正等操作。而白点的选择与彩色分量的统计与通道增益获取是白平衡调整方法的核心。基于RGB空间的白点选择方法，当R、G、B三个分量的差值同时小于每个门限时，即认为是白点，但实际中，白点不仅与R、G、B三个分量的差值有关，还与图像像素的亮度值有关。基于YCbCr空间的白点选择方法中，Cb、Cr分量的门限没有根据亮度分量Y及其显示的色彩进行自适应变化，从而导致选择的白点误差较大，容易出现漏选、错选等问题。
虽然，在一些YUV域白平衡调整的算法中，是通过对整幅图进行限定Y、|Cb|、|Cr|、|Cb|+|Cr|以及Y-（|Cb|+|Cr|）筛选白点，虽然Y-（|Cb|+|Cr|这个限定条件有考虑到Cb、Cr与Y有一定的关系，但无法做到保证很好的白平衡兼容性的同时又防止筛选到错误的白点，容易导致白平衡失调。
发明内容
本发明实施例提供了一种图像白平衡的调整方法、装置、图像处理芯片及存储装置，旨在解决现有的问题。
在本发明实施例中，提供一种了图像白平衡的调整方法一种图像白平衡的调整方法，所述方法包括：
色域转换步骤：将图像的像素从RGB域转换到YCbCr域；
亮度区间增益计算步骤：分别根据设定的多个亮度区间和所述多个亮度区间的白点颜色特征条件找出各亮度区间内的白点，并计算各亮度区间内的白平衡调整的增益值；
图像整体增益计算步骤：根据各区间的增益和设定的权值计算整体图像白平衡调整的增益值。
在本发明实施例中，所述亮度区间增益计算步骤中，所述白点颜色特征条件包括对|Cb|、|Cr|和Y-|Cb|-|Cr|分别设定的范围，当在某一亮度区间的像素符合设定的白点颜色特征条件时，则判断该像素为白点。
在本发明实施例中，所述亮度区间增益计算步骤中，所述多个亮度区间的白平衡调整的R、G、B通道的增益Gr、Gg、Gb分别根据下式进行计算：
Gr = Sum(R)/Sum(G) ，
Gg =1，
Gb = Sum(B)/Sum(G)，
其中，Sum(R)、Sum(G)、Sum(B)分别为亮度区间内所有白点的R、G、B值之和。
在本发明实施例中，所述图像整体增益计算步骤中，整个图像的R、G、B通道的增益值GR、GG、GB根据下式进行计算：
，
，
其中，Ki表示第i个亮度区间的权值，Gri、Ggi、Gbi分别表示第i个亮度区间的R、G、B通道的增益值。
在本发明实施例中，所述方法还包括，
图像颜色调整步骤，根据所述图像整体增益计算步骤中得到的整个图像的R、G、B通道的增益值GR、GG、GB对图像的颜色进行调整，根据下式得到图像中像素的R、G、B值R_new、G_new和B_new：
R_new＝R×GR，
G_new＝G×GG，
B_new＝B×GB。
在本发明实施例中，还提供了一种图像白平衡的调整装置，所述装置包括：
色域转换单元，用于将图像的像素从RGB域转换到YCbCr域；
亮度区间增益计算单元，用于分别根据设定的多个亮度区间和所述多个亮度区间的白点颜色特征条件找出各亮度区间内的白点，并计算各亮度区间内的白平衡调整的增益值；
图像整体增益计算单元，用于根据各区间的增益和设定的权值计算整体图像白平衡调整的增益值。
在本发明实施例中，所述多个亮度区间的白点颜色特征条件包括对|Cb|、|Cr|和Y-|Cb|-|Cr|分别设定的范围，当在某一亮度区间的像素符合设定的白点颜色特征条件时，则判断该像素为白点。
在本发明实施例中，所述多个亮度区间的白平衡调整的R、G、B通道的增益Gr、Gg、Gb分别根据下式进行计算：
Gr = Sum(R)/Sum(G) ，
Gg =1，
Gb = Sum(B)/Sum(G)，
其中，Sum(R)、Sum(G)、Sum(B)分别为亮度区间内所有白点的R、G、B值之和。
在本发明实施例中，所述图像整体增益计算单元根据下式进行计算整个图像的R、G、B通道的增益值GR、GG、GB：
，
，
，
其中，Ki表示第i个亮度区间的权值，Gri、Ggi、Gbi分别表示第i个亮度区间的R、G、B通道的增益值。
在本发明实施例中，所述装置还包括，
图像颜色调整单元，用于根据所述整个图像的R、G、B通道的增益值GR、GG、GB对图像的颜色进行调整，根据下式得到图像中像素的R、G、B值R_new、G_new和B_new：
R_new＝R×GR，
G_new＝G×GG，
B_new＝B×GB。
本发明实施例中，还提供了一种图像处理芯片，所述图像处理芯片包括至少一处理器、存储器及接口，所述至少一处理器、存储器及接口均通过总线连接；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述图像处理芯片执行上述的图像白平衡的调整方法。
本发明实施例中，还提供了一种存储装置，所述装置上存储有指令，所述指令被处理器执行时实现权利要求上述的的图像白平衡的调整方法的步骤。
与现有技术相比较，采用上述图像白平衡的调整方法、装置、图像处理芯片及存储装置，对亮度进行分阶，并针对不同的亮度设定不同的白点筛选条件，根据不同的亮度区间的白平衡增益综合得到整个图像的白平衡增益，能够在具有很强的白平衡的兼容性的同时不会导致白平衡失调，且调节快速，逻辑设计简单，资源消耗小，易于实现。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的图像白平衡的调整方法的实现流程图；
图2是本发明实施例二提供的图像白平衡的调整装置的结构图；
图3是本发明实施例三提供的图像处理芯片的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述：
实施例一
图1示出了本发明实施例一提供的图像白平衡的调整方法的实现流程，所述方法包括步骤S1至步骤S4，下面分别进行详细说明。
步骤S1、色域转换步骤：将图像的像素从RGB域转换到YCbCr域。转换到YCbCr域后，从而便于后续步骤中在YCbCr域找出白点。
步骤S2、亮度区间增益计算步骤：分别根据设定的多个亮度区间和所述多个亮度区间的白点颜色特征条件找出各亮度区间内的白点，并计算各亮度区间内的白平衡调整的增益值；
上述亮度区间增益计算步骤中，所述白点颜色特征条件包括对|Cb|、|Cr|和Y-|Cb|-|Cr|分别设定的范围，当在某一亮度区间的像素符合设定的白点颜色特征条件时，则判断该像素为白点。
找出所述各个亮度区间的白点后，所述多个亮度区间的白平衡调整的R、G、B通道的增益Gr、Gg、Gb分别根据下式进行计算：
Gr = Sum(R)/Sum(G) ，
Gg =1，
Gb = Sum(B)/Sum(G)，
其中，Sum(R)、Sum(G)、Sum(B)分别为亮度区间内所有白点的R、G、B值之和。
步骤S3、图像整体增益计算步骤：根据各区间的增益和设定的权值计算整体图像白平衡调整的增益值。
在所述图像整体增益计算步骤中，整个图像的R、G、B通道的增益值GR、GG、GB根据下式进行计算：
，
，
，
其中，Ki表示第i个亮度区间的权值，Gri、Ggi、Gbi分别表示第i个亮度区间的R、G、B通道的增益值。
步骤S4、图像颜色调整步骤，根据所述图像整体增益计算步骤中得到的整个图像的R、G、B通道的增益值GR、GG、GB对图像的颜色进行调整。其中，根据下式得到图像中像素的R、G、B值R_new、G_new和B_new：
R_new＝R×GR，
G_new＝G×GG，
B_new＝B×GB。
经过上述图像处理过程后，即可完成对整个图像的白平衡的调整，由于对亮度进行分阶，并针对不同的亮度设定不同的白点筛选条件，根据不同的亮度区间的白平衡增益综合得到整个图像的白平衡增益，能够在具有很强的白平衡的兼容性的同时不会导致白平衡失调。
实施例二
图3示出了本发明实施例二提供的图像白平衡的调整装置，其包括色域转换单元21、亮度区间增益计算单元22、图像整体增益计算单元23和图像颜色调整24。下面详细进行说明。
所述色域转换单元21，用于将图像的像素从RGB域转换到YCbCr域，从而便于后续在YCbCr域找出白点。
所述亮度区间增益计算单元22，用于分别根据设定的多个亮度区间和所述多个亮度区间的白点颜色特征条件找出各亮度区间内的白点，并计算各亮度区间内的白平衡调整的增益值。
在本实施例中，所述多个亮度区间的白点颜色特征条件包括对|Cb|、|Cr|和Y-|Cb|-|Cr|分别设定的范围，当在某一亮度区间的像素符合设定的白点颜色特征条件时，则判断该像素为白点。
所述亮度区间增益计算单元22计算所述多个亮度区间的白平衡调整的R、G、B通道的增益Gr、Gg、Gb，分别根据下式进行计算：
Gr = Sum(R)/Sum(G) ，
Gg =1，
Gb = Sum(B)/Sum(G)，
其中，Sum(R)、Sum(G)、Sum(B)分别为亮度区间内所有白点的R、G、B值之和。
所述图像整体增益计算单元23，用于根据各区间的增益和设定的权值计算整体图像白平衡调整的增益值。
在本实施例中，所述图像整体增益计算单元23根据下式进行计算整个图像的R、G、B通道的增益值GR、GG、GB：
，
，
，
其中，Ki表示第i个亮度区间的权值，Gri、Ggi、Gbi分别表示第i个亮度区间的R、G、B通道的增益值。
所述图像颜色调整单元24，用于根据所述整个图像的R、G、B通道的增益值GR、GG、GB对图像的颜色进行调整，根据下式得到图像中像素的R、G、B值R_new、G_new和B_new：
R_new＝R×GR，
G_new＝G×GG，
B_new＝B×GB。
经过所述图像颜色调整单元24对图像的颜色进行调整后，即可完成对整个图像的白平衡的调整，由于对亮度进行分阶，并针对不同的亮度设定不同的白点筛选条件，根据不同的亮度区间的白平衡增益综合得到整个图像的白平衡增益，能够在具有很强的白平衡的兼容性的同时不会导致白平衡失调。
实施例三
如图3所示，本发明实施例三提供在本发明实施例中，提供一种图像处理芯片，其包括至少一处理器310、存储器320及接口330，所述至少一处理器310、存储器320及接口330均通过总线连接；
所述存储器320存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器310执行所述存储器320存储的计算机执行指令，使得所述图像处理芯片执行实施例1所述的图像白平衡的调整方法。
本发明实施例还提供一种存储装置，所述装置上存储有指令，所述指令被处理器执行时实现上述的图像白平衡的调整方法的步骤。
综上所述，采用本发明的图像白平衡的调整方法、装置、图像处理芯片及存储装置对亮度进行分阶，并针对不同的亮度设定不同的白点筛选条件，根据不同的亮度区间的白平衡增益综合得到整个图像的白平衡增益，能够在具有很强的白平衡的兼容性的同时不会导致白平衡失调，且调节快速，逻辑设计简单，资源消耗小，易于实现。
值得注意的是，本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的步骤或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤，而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种图像白平衡的调整方法，其特征在于，所述方法包括：
色域转换步骤：将图像的像素从RGB域转换到YCbCr域；
亮度区间增益计算步骤：分别根据设定的多个亮度区间和所述多个亮度区间的白点颜色特征条件找出各亮度区间内的白点，并计算各亮度区间内的白平衡调整的增益值；
图像整体增益计算步骤：根据各区间的增益和设定的权值计算整体图像白平衡调整的增益值。
2.如权利要求1所述的图像白平衡的调整方法，其特征在于，所述亮度区间增益计算步骤中，所述白点颜色特征条件包括对|Cb|、|Cr|和Y-|Cb|-|Cr|分别设定的范围，当在某一亮度区间的像素符合设定的白点颜色特征条件时，则判断该像素为白点。
3.如权利要求2所述的图像白平衡的调整方法，其特征在于，所述亮度区间增益计算步骤中，所述多个亮度区间的白平衡调整的R、G、B通道的增益Gr、Gg、Gb分别根据下式进行计算：
Gr = Sum(R)/Sum(G) ，
Gg =1，
Gb = Sum(B)/Sum(G)，
其中，Sum(R)、Sum(G)、Sum(B)分别为亮度区间内所有白点的R、G、B值之和。
4.如权利要求3所述的图像白平衡的调整方法，其特征在于，所述图像整体增益计算步骤中，整个图像的R、G、B通道的增益值GR、GG、GB根据下式进行计算：
，
，
，
其中，Ki表示第i个亮度区间的权值，Gri、Ggi、Gbi分别表示第i个亮度区间的R、G、B通道的增益值。
5.如权利要求4所述的图像白平衡的调整方法，其特征在于，所述方法还包括，
图像颜色调整步骤，根据所述图像整体增益计算步骤中得到的整个图像的R、G、B通道的增益值GR、GG、GB对图像的颜色进行调整，根据下式得到图像中像素的R、G、B值R_new、G_new和B_new：
R_new＝R×GR，
G_new＝G×GG，
B_new＝B×GB。
6.一种图像白平衡的调整装置，其特征在于，所述装置包括：
色域转换单元，用于将图像的像素从RGB域转换到YCbCr域；
亮度区间增益计算单元，用于分别根据设定的多个亮度区间和所述多个亮度区间的白点颜色特征条件找出各亮度区间内的白点，并计算各亮度区间内的白平衡调整的增益值；
图像整体增益计算单元，用于根据各区间的增益和设定的权值计算整体图像白平衡调整的增益值。
7.如权利要求6所述的图像白平衡的调整装置，其特征在于，所述多个亮度区间的白点颜色特征条件包括对|Cb|、|Cr|和Y-|Cb|-|Cr|分别设定的范围，当在某一亮度区间的像素符合设定的白点颜色特征条件时，则判断该像素为白点。
8.如权利要求7所述的图像白平衡的调整装置，其特征在于，所述多个亮度区间的白平衡调整的R、G、B通道的增益Gr、Gg、Gb分别根据下式进行计算：
Gr = Sum(R)/Sum(G) ，
Gg =1，
Gb = Sum(B)/Sum(G)，
其中，Sum(R)、Sum(G)、Sum(B)分别为亮度区间内所有白点的R、G、B值之和。
9.如权利要求8所述的图像白平衡的调整装置，其特征在于，所述图像整体增益计算单元根据下式进行计算整个图像的R、G、B通道的增益值GR、GG、GB：
，
，
，
其中，Ki表示第i个亮度区间的权值，Gri、Ggi、Gbi分别表示第i个亮度区间的R、G、B通道的增益值。
10.如权利要求4所述的图像白平衡的调整装置，其特征在于，所述装置还包括，
图像颜色调整单元，用于根据所述整个图像的R、G、B通道的增益值GR、GG、GB对图像的颜色进行调整，根据下式得到图像中像素的R、G、B值R_new、G_new和B_new：
R_new＝R×GR，
G_new＝G×GG，
B_new＝B×GB。
11.一种图像处理芯片，其特征在于，所述图像处理芯片包括至少一处理器、存储器及接口，所述至少一处理器、存储器及接口均通过总线连接；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述图像处理芯片执行权利要求1-5任一项所述的图像白平衡的调整方法。
12.一种存储装置，其特征在于，所述装置上存储有指令，所述指令被处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的图像白平衡的调整方法的步骤。
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