CN110740306B - 彩色白平衡统计校正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种彩色相机白平衡统计校正模板及彩色白平衡统计校正方法。本发明一种彩色相机白平衡校正模板，包括：至少一个由五种颜色六个部分的正六边形基单元；所述基单元包括形状完全相同的红、绿、蓝、黑、白五种颜色，其中黑色面积占整体的三分之一，其余各部分分别占整体的六分之一。本发明的有益效果：本发明提出的彩色相机白平衡统计校正模板以五种颜色六个部分的正六边形为基单元组成，基单元包括形状完全相同的红、绿、蓝、黑、白五种颜色，其中黑色面积占整体的三分之一，其余各部分分别占整体的六分之一。根据相机拍出的图像进行B、G、R三通道像素统计，可以准确求出各通道增益。

Description

彩色白平衡统计校正方法
技术领域
本发明涉及图像以及相机领域，具体涉及一种彩色相机白平衡统计校正模板及彩色白平衡统计校正方法。
背景技术
图像的颜色由物体自身的颜色以及所处的光源共同决定的，人眼中的特殊构造使得在任何环境中都可以清晰分辨清颜色。但是传感器不具备人眼的特殊结构，不能在不同光源下进行正确分辨，会造成偏色现象。白平衡是彩色相机在不同光源下校正颜色的关键技术。传统的白平衡分为两类：基于假设的白平衡算法和基于先验知识的白平衡算法。基于假设的白平衡算法具有自适应能力，不需要额外的模板，例如：世界灰度法、完美反射法。基于先验知识的白平衡算法具有较高精度的彩色还原。
传统技术存在以下技术问题：
基于假设的白平衡算法在不具备先验条件的情况下，会出现严重的色彩偏色，例如当颜色单一时，世界灰度发会失效；当图像中没有出现白点时，完美反射法会失效。基于先验知识的白平衡算法则需要大量的数据进行训练，并且算法复杂不易在硬件上实现。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种彩色相机白平衡统计校正模板及彩色白平衡统计校正方法，该模板以五种颜色六个部分的正六边形基单元组成。利用该模板既可以解决彩色相机因为颜色单一而出现的颜色偏差，也可有效避免复杂的数据计算。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种彩色相机白平衡统计校正模板，包括：至少一个由五种颜色六个部分的正六边形基单元；
所述基单元包括形状完全相同的红、绿、蓝、黑、白五种颜色，其中黑色面积占整体的三分之一，其余各部分分别占整体的六分之一。
本发明的有益效果：
本发明提出的彩色相机白平衡统计校正模板以五种颜色六个部分的正六边形为基单元组成，基单元包括形状完全相同的红、绿、蓝、黑、白五种颜色，其中黑色面积占整体的三分之一，其余各部分分别占整体的六分之一。根据相机拍出的图像进行B、G、R三通道像素统计，可以准确求出各通道增益。因此本发明与现有的技术相比优点在于：本发明以五种颜色六部分组成的正六边形基单元具有更加准确的颜色基准，使相机在简单的计算中实现有效的统计校正白平衡。
在其中一个实施例中，所述模板采用机械加工、材料合成或者裁剪的方法而成。
在其中一个实施例中，所述模板材料包括纸质、塑料、泡沫、金属或玻璃中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述模板表面覆盖彩色用印刷、粘贴或者打印的方式印在模板上。
在其中一个实施例中，所述模板基单元中颜色排列顺序可以随机排序。
一种彩色白平衡统计校正方法，包括：
使相机清楚拍摄一个任一项所述的彩色相机白平衡统计校正模板中的至少一个基单元；
根据颜色比例，B、G、R各通道分量有效值分别占总数的1/3；统计各通道像素值并进行排序，将2/3较小部分取平均数Bmin_mean、Gmin_mean、Rmin_mean；
将一帧图像各通道所有像素点减去对应的平均数，所得结果为负数将之赋值为0；后将各通道所有像素取平均分别为B_mean、G_mean、R_mean；
求取各通道增益B_Gain、G_Gain、R_Gain；
Figure GDA0002945484830000031
Figure GDA0002945484830000032
Figure GDA0002945484830000033
白平衡后彩色输出；将各像素点对应通道值乘以相应的增益，如果数值大于255，将之赋值为255。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现任一项所述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一项所述方法的步骤。
一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任一项所述的方法。
本发明的有益效果：
本发明提出的彩色相机白平衡统计校正模板以五种颜色六个部分的正六边形为基单元组成，基单元包括形状完全相同的红、绿、蓝、黑、白五种颜色，其中黑色面积占整体的三分之一，其余各部分分别占整体的六分之一。根据相机拍出的图像进行B、G、R三通道像素统计，可以准确求出各通道增益。因此本发明与现有的技术相比优点在于：本发明以五种颜色六部分组成的正六边形基单元具有更加准确的颜色基准，使相机在简单的计算中实现有效的统计校正白平衡。
附图说明
图1是本发明彩色相机白平衡统计校正模板中的基单元示意图。
图2是本发明彩色相机白平衡统计校正模板的示意图。(图中只示出了部分，即可以四周延展)。
图3是本发明彩色白平衡统计校正方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示为本发明中彩色相机白平衡统计校正模板基单元示意图，如图2所示为本发明中彩色相机白平衡统计校正模板。所述模板由五种颜色六个部分的正六边形基单元组成，基单元包括形状完全相同的红、绿、蓝、黑、白五种颜色，其中黑色面积占整体的三分之一，其余各部分分别占整体的六分之一，基单元中颜色可以随机排列。模板可采用机械加工、材料合成或者裁剪等方式制作，材料有多种选择，如纸质、塑料、泡沫、金属、陶瓷或玻璃等等。模板表面覆盖的颜色既可用印刷和打印的方式印在模板上，也可用粘贴的方式印在模板上。模板上各颜色占有比例已知且颜色准确。
本发明介绍了采用彩色相机白平衡统计校正模板完成彩色相机白平衡统计校正方法。
Step 1：提取彩色相机白平衡统计校正模板，如图2所示，调节焦距，使相机可以清楚拍摄至少一个基单元。
Step 2：根据颜色比例，B、G、R各通道分量有效值分别占总数的1/3。统计各通道像素值并进行排序，将2/3较小部分取平均数Bmin_mean、Gmin_mean、Rmin_mean。
Step 3：将一帧图像各通道所有像素点减去对应的Step2的平均数，所得结果为负数将之赋值为0。后将各通道所有像素取平均分别为B_mean、G_mean、R_mean。
Step 4：求取各通道增益B_Gain、G_Gain、R_Gain。
Figure GDA0002945484830000051
Figure GDA0002945484830000052
Figure GDA0002945484830000053
Step 5：白平衡后彩色输出。将各像素点对应通道值乘以相应的增益，如果数值大于255，将之赋值为255。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种彩色白平衡统计校正方法，其特征在于，包括：
使相机清楚拍摄一个彩色相机白平衡统计校正模板中的至少一个基单元；其中，所述彩色相机白平衡统计校正模板，包括：至少一个由五种颜色六个部分的正六边形基单元；所述基单元包括形状完全相同的红、绿、蓝、黑、白五种颜色；黑色面积占整体的三分之一，其余各部分分别占整体的六分之一；
根据颜色比例，B、G、R各通道分量有效值分别占总数的1/3；统计各通道像素值并进行排序，将2/3较小部分取平均数Bmin_mean、Gmin_mean、Rmin_mean；
将一帧图像各通道所有像素点减去对应的平均数，所得结果为负数将之赋值为0；后将各通道所有像素取平均分别为B_mean、G_mean、R_mean；
求取各通道增益B_Gain、G_Gain、R_Gain；
Figure FDA0002945484820000011
Figure FDA0002945484820000012
Figure FDA0002945484820000013
白平衡后彩色输出；将各像素点对应通道值乘以相应的增益，如果数值大于255，将之赋值为255。
2.如权利要求1所述的彩色白平衡统计校正方法，其特征在于，所述彩色相机白平衡统计校正模板采用机械加工、材料合成或者裁剪的方法而成。
3.如权利要求1所述的彩色白平衡统计校正方法，其特征在于，所述彩色相机白平衡统计校正模板材料包括纸质、塑料、泡沫、金属或玻璃中的至少一种。
4.如权利要求1所述的彩色白平衡统计校正方法，其特征在于，所述彩色相机白平衡统计校正模板表面覆盖彩色用印刷、粘贴或者打印的方式印在模板上。
5.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1到4任一项所述方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1到4任一项所述方法的步骤。
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