CN110232659A - 一种图像偏色的校正方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种图像偏色的校正方法、装置及电子设备，所述方法包括：获取输入图像的过曝像素点；判断所述过曝像素点的过曝类型；根据所述过曝像素点的过曝类型选择对过曝像素点的像素值进行等比例缩小处理、或者对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记。本发明能够根据过曝像素点的过曝类型对过曝像素点进行不同的颜色校正处理，降低硬件资源占用率，利于硬件实现；并且还能够对因某个通道过曝导致的偏色区域有较好的校正效果。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像偏色的校正方法、装置及电子设备。
背景技术
目前，现有图像系统主要通过图像信号处理(ISP：Image Signal Processing)用来对前端图像传感器输出信号(Raw data)进行镜头阴影校正，白平衡，坏点修补，去噪，gamma校正，颜色插值，边缘增强等处理。无论数码相机还是摄像手机，在传感器(sensor)获得数据经模数转换器(ADC：Analog Digital Converter)后，都需要经过ISP的处理，但在此过程中存在如下情况导致过曝情况：
(1)若相机内传感器(sensor)获得数据时的曝光参数不合适，导致传感器(sensor)得到的数据超过传感器单元可以容纳的像素值的最大值，此时，需将该数据进行裁剪(即clip)，进而导致该像素的像素值发生变化，数据丢失。
(2)若相机内传感器(sensor)获得数据时的曝光参数使得传感器(sensor)在获得数据时没有像素超过传感器单元可以容纳的最大值，而在经过ISP处理过程中，经过镜头阴影校正，白平衡等模块处理，施加的增益补偿致使像素值超过ISP处理器流水线上可容纳的最大值，因此，也需将该数据进行裁剪(即clip)，进而导致该像素的像素值发生变化，数据丢失。其中，若有像素经过裁剪(即clip)，则会发生过曝，或者因clip导致的颜色偏色，会直接影响图像质量，降低用户的体验感。
但是，现有的对于经过镜头阴影校正，白平衡等模块处理形成的过曝图像进行后处理，但往往需要较大的模板，进行迭代计算，处理复杂且资源占用率大；同时对于大面积的过曝区域，效果也不理想。
发明内容
本发明提供的图像偏色的校正方法、装置及电子设备，能够根据过曝像素点的过曝类型对过曝像素点进行不同的颜色校正处理，降低硬件资源占用率，利于硬件实现；并且还能够对因某个通道过曝导致的偏色区域有较好的校正效果。
第一方面，本发明提供一种图像偏色的校正方法，包括：
获取输入图像的过曝像素点；
判断所述过曝像素点的过曝类型；
根据所述过曝像素点的过曝类型选择对过曝像素点的像素值进行等比例缩小处理、或者对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记。
可选地，所述根据所述过曝像素点的过曝类型选择对过曝像素点的像素值进行等比例缩小处理、或者对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记包括：
当所述过曝像素点是由增益补偿处理后导致过曝时，则对所述过曝像素点进行插值计算获得所述过曝像素点对应的第一像素值，并对所述第一像素值进行等比例缩小处理得出第二像素值；
当所述过曝像素点是由传感器自动曝光导致过曝时，则对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记。
可选地，所述对所述过曝像素点进行插值计算获得所述过曝像素点对应的第一像素值，并对所述第一像素值进行等比例缩小处理得出第二像素值包括：
对所述过曝像素点进行插值计算获得像素点对应的第一像素值；
对比第一像素值中RGB各通道像素值并获取通道最大值；
当所述通道最大值超过阈值时，则将所述通道最大值缩小至阈值，然后按照所述通道最大值的缩小比例将其他两个通道像素值等比例缩小并得出第二像素值。
可选地，在所述获取输入图像的过曝像素点之前，所述方法还包括：
获取输入图像的全部像素点；
根据各像素点的像素值计算得出各像素点对应的过曝程度值。
可选地，所述根据各像素点的像素值计算得出各像素点对应的过曝程度值包括：
分别对各像素点进行插值计算获得各像素点对应的RGB各通道像素值并对比得出通道最大值pcmax；
将所述通道最大值pcmax按如下公式计算得出过曝程度值ROE；
其中，a为预设参数且a＞0，lth1为第一预设值、hth1为第二预设值，且lth1＜hth1。
可选地，在所述对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记之后，所述方法还包括：
将所述第二像素值Rcb、像素点的过曝程度Roe和像素点的像素值R按照如下公式计算得出最终像素值Rout；
Rout＝Rcb*(1-Roe)+R*Roe。
第二方面，本发明提供一种图像偏色的校正装置，包括：
第一获取单元，用于获取输入图像的过曝像素点；
判断单元，用于判断所述过曝像素点的过曝类型；
控制单元，用于根据所述过曝像素点的过曝类型选择对过曝像素点的像素值进行等比例缩小处理、或者对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记。
可选地，所述控制单元包括：
处理模块，用于当所述过曝像素点是由增益补偿处理后导致过曝时，则对所述过曝像素点进行插值计算获得所述过曝像素点对应的第一像素值，并对所述第一像素值进行等比例缩小处理得出第二像素值；
保留模块，用于当所述过曝像素点是由传感器自动曝光导致过曝时，则对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记。
可选地，所述处理模块包括：
插值子模块，用于对所述过曝像素点进行插值计算获得像素点对应的第一像素值；
对比子模块，用于对比第一像素值中RGB各通道像素值并获取通道最大值；
处理子模块，用于当所述通道最大值超过阈值时，则将所述通道最大值缩小至阈值，然后按照所述通道最大值的缩小比例将其他两个通道像素值等比例缩小并得出第二像素值。
可选地，所述装置还包括：
第二获取单元，用于获取输入图像的全部像素点；
第一计算单元，用于根据各像素点的像素值计算得出各像素点对应的过曝程度值；
第二计算单元，用于将所述第二像素值Rcb、像素点的过曝程度Roe和像素点的像素值R按照如下公式计算得出最终像素值Rout；
Rout＝Rcb*(1-Roe)+R*Roe。
第三方面，本发明提供一种电子设备，所述用户设备包括上述图像偏色的校正装置。
本发明实施例提供的图像偏色的校正方法、装置及电子设备，所述方法主要是通过分析图像过曝原因，其中，本发明实施例所述方法可对输入图像中某一通道过曝或RGB三个通道都过曝的原因进行分析，判断出所述过曝像素点的过曝类型，例如，由于传感器曝光参数设置不合适、或ISP处理模块本身限制导致像素点过曝(如经镜头阴影校正，或白平衡校正模块处理后)。本发明实施例所述方法将不同过曝类型的过曝像素点过曝分开进行处理，并使用简单的颜色校正算法，还原图像原本的颜色与细节，实现图像颜色偏色的校正。本发明实施例所述方法计算简单，硬件资源占用小，非常利于硬件实现；并且还能够对因某个通道过曝导致的偏色区域有较好的校正效果。
附图说明
图1为本发明一实施例图像偏色的校正方法的流程图；
图2为本发明另一实施例图像偏色的校正方法的流程图；
图3为本发明一实施例图像像素点的过曝程度示意图；
图4为本发明一实施例过曝像素点的像素值等比例缩小处理示意图；
图5为本发明一实施例图像偏色的校正装置的结构示意图；
图6为本发明另一实施例图像偏色的校正装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种图像偏色的校正方法，如图1所示，所述方法包括：
S11、获取输入图像的过曝像素点；
S12、判断所述过曝像素点的过曝类型；
S13、根据所述过曝像素点的过曝类型选择对过曝像素点的像素值进行等比例缩小处理、或者对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记。
本发明实施例提供的图像偏色的校正方法主要是通过分析图像过曝原因，其中，本实施例所述方法可对输入图像中某一通道过曝或RGB三个通道都过曝的原因进行分析，判断出所述过曝像素点的过曝类型，例如，由于传感器曝光参数设置不合适、或ISP处理模块本身限制导致像素点过曝(如经镜头阴影校正，或白平衡校正模块处理后)。本实施例所述方法将不同过曝类型的过曝像素点过曝分开进行处理，并使用简单的颜色校正算法，还原图像原本的颜色与细节，实现图像颜色偏色的校正。本实施例所述方法计算简单，硬件资源占用小，非常利于硬件实现；并且还能够对因某个通道过曝导致的偏色区域有较好的校正效果。
可选地，如图2所示，所述根据所述过曝像素点的过曝类型选择对过曝像素点的像素值进行等比例缩小处理、或者对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记包括：
当所述过曝像素点是由增益补偿处理后导致过曝时，则对所述过曝像素点进行插值计算获得所述过曝像素点对应的第一像素值，并对所述第一像素值进行等比例缩小处理得出第二像素值；
当所述过曝像素点是由传感器自动曝光导致过曝时，则对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记。
具体的，本实施例所述方法主要是将由于将经传感器曝光参数设置不合适和ISP处理模块本身限制导致像素点过曝(如经镜头阴影校正，或白平衡校正模块处理后)分开采用不同的处理方式进行处理，其中，本实施例所述方法一方面将由于经传感器曝光参数设置不合适过曝像素点的像素值已经不准确，进而对该类过曝像素点通过等比例缩小处理将得出错误结果；因此，本实施例所述校正方法仅对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记；并且在后续过程中能够进一步利用所标记的过曝像素点将经校正处理的像素点和未校正处理的像素点之间过渡平滑，提高图像颜色校正的效果；另一方面利用经镜头阴影校正，或白平衡校正，增益补偿处理后过曝像素点中通道间的相关性，采用等比例缩小处理对过曝的通道进行校正。例如，本实施例所述方法中对于传感器输入图像的raw data，经过镜头阴影校正时，需要乘以增益补偿镜头四周由于光线不足形成的暗角，以及因为不同色彩的光折射率差别形成的偏色。所以对于输入图像的raw data，经过自动曝光后没有过曝的像素点，在经过镜头阴影校正后，乘以增益补偿，也会使像素值超过最大范围，进而被clip，使信息丢失。
因此，本实施例所述方法通过对过曝像素点的过曝原因进行判断分析，根据分析对判断出具有准确像素值的过曝像素点进行校正补偿，对判断出不具有准确像素值的过曝像素点仅保留标记不进行校正处理；进而降低了图像偏色的校正过程中的计算量，简化了图像偏色校正算法，提高了图像偏色区域的校正效果。
可选地，如图4所示，所述对所述过曝像素点进行插值计算获得所述过曝像素点对应的第一像素值，并对所述第一像素值进行等比例缩小处理得出第二像素值包括：
对所述过曝像素点进行插值计算获得像素点对应的第一像素值；
对比第一像素值中RGB各通道像素值并获取通道最大值；
当所述通道最大值超过阈值时，则将所述通道最大值缩小至阈值，然后按照所述通道最大值的缩小比例将其他两个通道像素值等比例缩小并得出第二像素值。
具体的，由于通过ISP输出的数据Rawdata是拜耳(Bayer)格式的原始图像数据，并且每个像素点都只有单一的颜色通道值，因此，本实施例所述方法中需要首先对所述过曝像素点的单一颜色通道值进行插值计算获得像素点对应的具有三个颜色通道值的第一像素值；例如，假设当前点为R通道，典型的bayer格式如下表所示，求出当前R通道的其他两个通道的值，得到该过曝像素点R,G,B三个通道的值，则当前点的B，G通道由其周围像素插值得到：
| B | G | B |
| G | R | G |
| B | G | B |
另外，在求RGB三通道值时，还可使用4*4、5*5……n*n模板进行插值计算。
然后，所述方法再根据插值计算后得出的第一像素值求出所述过曝像素点的最大值maxv＝max(R,G,B)，若最大值maxv>阈值，则所述过曝像素点至少有一通道会被clip成阈值。为保证所述过曝像素点clip后，颜色不发生变化，需要对R，G，B进行等比例的缩小，以保证某一通道clip后，R，G，B的相对比例关系不变，进而保证颜色不变。
例如，假设当前过曝像素点为R通道且假设阈值为1023，若R通道是最大值，则R’＝1023；若G通道是最大值，则R’＝R*1023/G；若B通道是最大值，则R’＝R*1023/B；如图4所示，B通道的值最大，且超过1023，则将B clip成1023的同时，也等比例缩小G,R的值，以保证clip前后R，G，B比例保持不变。
可选地，如图3所示，在所述获取输入图像的过曝像素点之前，所述方法还包括：
获取输入图像的全部像素点；
根据各像素点的像素值计算得出各像素点对应的过曝程度值。
可选地，所述根据各像素点的像素值计算得出各像素点对应的过曝程度值包括：
分别对各像素点进行插值计算获得各像素点对应的RGB各通道像素值并对比得出通道最大值pcmax；
将所述通道最大值pcmax按如下公式计算得出过曝程度值ROE；
其中，a为预设参数且a＞0，lth1为第一预设值、hth1为第二预设值，且lth1＜hth1。
具体的，本实施例所述方法为了使得经校正处理和未经校正处理的像素点之间过度平滑，采用上述公式表示像素点的过曝程度曲线让过曝和非过曝区域过渡平滑，其中，如图3所示的三条曲线均可实现平滑过渡。
可选地，在所述对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记之后，所述方法还包括：
将所述第二像素值Rcb、像素点的过曝程度Roe和像素点的像素值R按照如下公式计算得出最终像素值Rout；
Rout＝Rcb*(1-Roe)+R*Roe。
具体的，本实施例所述方法中通过对由于传感器曝光参数设置不当导致的过曝像素点，因其在生成Raw data时，信息已经丢失，即R，G，B的比例已经不正确了，颜色已经非原本颜色了，所以不能通过等比例缩小方式颜色校正进行颜色还原。因此，本实施例所述方法对于由于传感器自动曝光导致过曝，且对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记的过曝像素点利用过曝程度Roe和相邻经等比例缩小处理后的第二像素值Rcb将经校正处理的像素点和未校正处理的像素点之间过渡平滑，其中，随着像素点的过曝程度越来越高，最终像素值Rout与原始值R越来越接近。
综上所述，本实施例所述方法通过判断过曝像素点的过曝类型，并根据过曝类型选择最佳的校正方式进行偏色校正，一方面，所述方法能够在镜头阴影校正模块后提高存储位宽，如由10bit增加到14bit，保留镜头阴影校正后的完整信息。然后在镜头阴影校正后通过等比例缩小方式对clip后的过曝像素点进行颜色校正，还原其原本的颜色。
进一步的，所述方法在经过镜头阴影校正后，需要进行白平衡校正，来补偿不同色温对物体颜色偏色的影响。白平衡校正时也需要对R，G，B分别乘以一个增益。并且，在经过白平衡校正的增益补偿后，也会使得像素值可能超过最大范围导致该像素点出现过曝，进而被clip，使信息丢失。因此，本实施例所述方法还能够通过在白平衡校正后利用等比例缩小方式对clip后的过曝像素点进行颜色校正，还原其原本的颜色。
因此，本实施例所述方法还可以对任何需要乘以增益的模块，避免其乘以增益后的使得像素值超过ISP处理器所容纳的最大范围出现过曝像素点而被clip，从而导致信息丢失和颜色偏色，均可通过等比例缩小方式的颜色校正对过曝像素点进行颜色校正。
另一方面，本实施例所述方法对于由于曝光参数设置不当导致的过曝像素点进行保留并进行位置标记，然后通过利用过曝程度Roe和相邻经等比例缩小处理后的第二像素值Rcb将经处理的像素点和未处理的像素点之间过渡平滑，提高图像偏色区域的校正效果。
因此，本发明所述方法能够根据过曝像素点的过曝类型对过曝像素点进行不同的颜色校正处理，降低了硬件资源消耗率；还能够进一步提高图像偏色区域的校正效果。
本发明实施例还提供一种图像偏色的校正装置，如图5所示，所述装置包括：
第一获取单元11，用于获取输入图像的过曝像素点；
判断单元12，用于判断所述过曝像素点的过曝类型；
控制单元13，用于根据所述过曝像素点的过曝类型选择对过曝像素点的像素值进行等比例缩小处理、或者对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记。
本发明实施例提供的图像偏色的校正装置主要是通过判断单元12分析图像过曝原因，其中，本实施例所述装置可通过判断单元12对输入图像中某一通道过曝或RGB三个通道都过曝的原因进行分析，判断出所述过曝像素点的过曝类型，例如，由于传感器曝光参数设置不合适、或ISP处理模块本身限制导致像素点过曝(如经镜头阴影校正，或白平衡校正模块处理后)。本实施例所述装置通过控制单元13将不同过曝类型的过曝像素点过曝分开进行处理，并使用简单的颜色校正算法，还原图像原本的颜色与细节，实现图像颜色偏色的校正。本实施例所述装置计算简单，硬件资源占用小，非常利于硬件实现；并且还能够对因某个通道过曝导致的偏色区域有较好的校正效果。
可选地，如图6所示，所述控制单元13包括：
处理模块131，用于当所述过曝像素点是由增益补偿处理后导致过曝时，则对所述过曝像素点进行插值计算获得所述过曝像素点对应的第一像素值，并对所述第一像素值进行等比例缩小处理得出第二像素值；
保留模块132，用于当所述过曝像素点是由传感器自动曝光导致过曝时，则对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记。
可选地，所述处理模块131包括：
插值子模块1311，用于对所述过曝像素点进行插值计算获得像素点对应的第一像素值；
对比子模块1312，用于对比第一像素值中RGB各通道像素值并获取通道最大值；
处理子模块1313，用于当所述通道最大值超过阈值时，则将所述通道最大值缩小至阈值，然后按照所述通道最大值的缩小比例将其他两个通道像素值等比例缩小并得出第二像素值。
可选地，所述装置还包括：
第二获取单元14，用于获取输入图像的全部像素点；
第一计算单元15，用于根据各像素点的像素值计算得出各像素点对应的过曝程度值；
第二计算单元16，用于将所述第二像素值Rcb、像素点的过曝程度Roe和像素点的像素值R按照如下公式计算得出最终像素值Rout；
Rout＝Rcb*(1-Roe)+R*Roe。
本实施例的装置，可以用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本发明实施例还提供一种电子设备，所述用户设备包括上述图像偏色的校正装置。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种图像偏色的校正方法，其特征在于，包括：
获取输入图像的过曝像素点；
判断所述过曝像素点的过曝类型；
根据所述过曝像素点的过曝类型选择对过曝像素点的像素值进行等比例缩小处理、或者对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述过曝像素点的过曝类型选择对过曝像素点的像素值进行等比例缩小处理、或者对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记包括：
当所述过曝像素点是由增益补偿处理后导致过曝时，则对所述过曝像素点进行插值计算获得所述过曝像素点对应的第一像素值，并对所述第一像素值进行等比例缩小处理得出第二像素值；
当所述过曝像素点是由传感器自动曝光导致过曝时，则对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述过曝像素点进行插值计算获得所述过曝像素点对应的第一像素值，并对所述第一像素值进行等比例缩小处理得出第二像素值包括：
对所述过曝像素点进行插值计算获得像素点对应的第一像素值；
对比第一像素值中RGB各通道像素值并获取通道最大值；
当所述通道最大值超过阈值时，则将所述通道最大值缩小至阈值，然后按照所述通道最大值的缩小比例将其他两个通道像素值等比例缩小并得出第二像素值。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，在所述获取输入图像的过曝像素点之前，所述方法还包括：
获取输入图像的全部像素点；
根据各像素点的像素值计算得出各像素点对应的过曝程度值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据各像素点的像素值计算得出各像素点对应的过曝程度值包括：
分别对各像素点进行插值计算获得各像素点对应的RGB各通道像素值并对比得出通道最大值pcmax；
将所述通道最大值pcmax按如下公式计算得出过曝程度值ROE；
其中，a为预设参数且a＞0，lth1为第一预设值、hth1为第二预设值，且lth1＜hth1。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记之后，所述方法还包括：
将所述第二像素值Rcb、像素点的过曝程度Roe和像素点的像素值R按照如下公式计算得出最终像素值Rout；
Rout＝Rcb*(1-Roe)+R*Roe。
7.一种图像偏色的校正装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取输入图像的过曝像素点；
判断单元，用于判断所述过曝像素点的过曝类型；
控制单元，用于根据所述过曝像素点的过曝类型选择对过曝像素点的像素值进行等比例缩小处理、或者对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制单元包括：
处理模块，用于当所述过曝像素点是由增益补偿处理后导致过曝时，则对所述过曝像素点进行插值计算获得所述过曝像素点对应的第一像素值，并对所述第一像素值进行等比例缩小处理得出第二像素值；
保留模块，用于当所述过曝像素点是由传感器自动曝光导致过曝时，则对所述过曝像素点进行保留并进行位置标记。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：
插值子模块，用于对所述过曝像素点进行插值计算获得像素点对应的第一像素值；
对比子模块，用于对比第一像素值中RGB各通道像素值并获取通道最大值；
处理子模块，用于当所述通道最大值超过阈值时，则将所述通道最大值缩小至阈值，然后按照所述通道最大值的缩小比例将其他两个通道像素值等比例缩小并得出第二像素值。
10.根据权利要求7或9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二获取单元，用于获取输入图像的全部像素点；
第一计算单元，用于根据各像素点的像素值计算得出各像素点对应的过曝程度值；
第二计算单元，用于将所述第二像素值Rcb、像素点的过曝程度Roe和像素点的像素值R按照如下公式计算得出最终像素值Rout；
Rout＝Rcb*(1-Roe)+R*Roe。
11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求7至10中任一项所述的图像偏色的校正装置。
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