CN112468795B

CN112468795B - 相机白平衡的调节方法及装置

Info

Publication number: CN112468795B
Application number: CN202011462755.5A
Authority: CN
Inventors: 耿世超
Original assignee: Shandong Zhiying Medical Technology Co ltd
Current assignee: Shandong Zhiying Medical Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2022-03-18
Anticipated expiration: 2040-12-09
Also published as: CN112468795A

Abstract

本发明公开了一种相机白平衡的调节方法及装置，通过白平衡参数设置以及通道的颜色差的比较来调节相机的白平衡参数，无论光源的色差有多大，利用本发明的相机白平衡调节方法都能得到视觉效果较好的白色图片，解决了光源对视觉的影响，图像的视觉效果得到明显的增强，普适性更强，有比较强的鲁棒性。

Description

相机白平衡的调节方法及装置

技术领域

本发明涉及一种相机白平衡的调节方法及装置，属于扫描仪校准技术领域。

背景技术

白平衡设置对于改善图片质量非常重要。数码相机的白平衡设置就是让影像的色彩更接近于人眼的色彩视觉习惯，让相机将白色还原为白色，这样其它色彩也能达到准确的还原。

现在的数码相机都带有自动白平衡功能，能对光源色彩进行较好的还原。例如节能灯(白色光)的光源自动白平衡后可以获得白色图片，而钨丝灯(黄色光)的光源自动白平衡后获得的图片是偏黄的，其他类型的光源拍出的图片可能偏绿或偏红。

在工业的实际使用中，我们需要屏蔽不同光源对图片色彩的影响，使其在不同光源下都能获得一致的白色图片，这样就不能使用数码相机的自动白平衡功能。但是，现在大多数图片白平衡处理方法，利用的是图像处理技术，丢弃了相机参数设置，处理方式复杂，处理速度达不到工业使用的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种相机白平衡的调节方法及装置，解决了光源对视觉的影响，图像的视觉效果得到明显的增强，有比较强的鲁棒性。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

本发明实施例提供的一种相机白平衡的调节方法，包括以下步骤：

步骤S1，将数码相机的R、G、B三个白平衡参数设置为自动模式；

步骤S2，等待一段时间后设置为非自动模式，采集第一幅图像并计算R、G、B三个通道的初始颜色值；

步骤S3，将数码相机的R、G、B三个白平衡参数两两组合，分成三组，两组通道存入数组W[i]，剩余一组通道存入数组O[i]；数组W[i]与数组O[i]一一对应且其组合为R、G、B三个通道；

步骤S4，将数组O[i]中通道的白平衡参数设置为自动，将与之对应的W[i]中通道的白平衡参数设置为非自动并调高一个单位；

步骤S5，采集第二幅图像并计算R、G、B三个通道的颜色值，求数组O[i]中一通道的颜色值与该通道的初始颜色值之差的绝对值，并存入数组ΔC[i]；判断是否遍历完数组O[i]，遍历完进入下一步骤，否则转到步骤S4；

步骤S6，找出数组ΔC[i]中最小值对应的数组O[i]中通道，将该通道的白平衡参数设置为自动模式，数组W[i]中通道的白平衡参数设置为非自动模式；

步骤S7，采集第三幅图像并计算三个通道的平均颜色值；计算数组O[i]中通道与数组W[i]中两个通道的颜色差，如果两个颜色差的值都小于1，则转到步骤S9；否则，进入步骤S8；

步骤S8，如果数组W[i]中通道的颜色值大于数组O[i]中通道颜色值，则该通道的白平衡参数调低一个单位；反之则该通道的白平衡参数调高一个单位；转到步骤S7继续进行判断调整；

步骤S9，将相机三个通道的白平衡参数设置为非自动模式。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤S2中，计算第一幅图像中R、G、B三个通道的平均颜色值，作为三个通道的初始颜色值I_R、I_G、I_B。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述数组W[i]＝{F_A，F_B}，F_A＝{R、G、B}；F_B＝{R、G、B}且F_A≠F_B；所述数组O[i]＝{F_C}，F_C＝{R、G、B}且F_C≠F_A≠F_B。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S4具体为：将数组O[i]中通道F_C的白平衡参数设置为自动，将与之对应的数组W[i]中通道F_A和F_B的白平衡参数设置为非自动，并调高相机通道F_A、F_B的白平衡参数一个单位。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S5具体为：计算第二幅图像的R、G、B三个通道的颜色值，求解数组O[i]中通道F_C的颜色值与该通道的初始颜色值I＝{I_R、I_G、I_B}之差的绝对值，并存入数组ΔC[i]；判断是否遍历完数组O[i]，遍历完进入下一步骤，否则转到步骤S4。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S6具体为：找出数组ΔC[i]中最小值对应的数组O[i]中通道F_C，将该通道的白平衡参数设置为自动模式，数组W[i]中其余两个通道F_A和F_B的白平衡参数设置为非自动模式。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S7具体为：计算第三幅图像中F_A、F_B和F_C三个通道的平均颜色值C_A、C_B和C_C；

计算C_A减C_C的颜色差和C_B减C_C的颜色差，如果两个颜色差的值都小于1，则转到步骤S9否则，进入步骤S8。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S8具体为：

如果C_A的颜色值大于颜色C_C的值，则将通道F_A的白平衡参数调低一个单位；如果颜色C_A的值小于C_C的颜色值，则将通道F_A的白平衡参数调高一个单位；

如果C_B的颜色值大于C_C的颜色值，则将通道F_B的白平衡参数调低一个单位；如果颜色C_B的值小于颜色C_C的值，则将通道F_B的白平衡参数调高一个单位；

转到步骤S7继续进行判断调整。

第二方面，本发明实施例提供的一种相机白平衡的调节装置，包括光源装置、数码相机、图像采集计算装置和存储装置，所述光源装置用于为数码相机提供光源，所述数码相机用于拍照，所述图像采集计算装置执行如上述任意相机白平衡的调节方法的步骤，用于采集数码相机的照片并计算颜色值，以及调整数码相机的参数，所述存储装置用于存储白平衡调整过程中产生的参数及最终的结果。

本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：

本发明的相机白平衡调节方法普适性更强，无论光源的色差有多大，利用本发明的相机白平衡调节方法都能得到视觉效果较好的白色图片，解决了光源对视觉的影响，图像的视觉效果得到明显的增强，有比较强的鲁棒性。

附图说明：

图1是根据一示例性实施例示出的一种相机白平衡的调节方法的流程图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种相机白平衡的调节装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

本发明的目的在于在工业使用中能屏蔽不同光源对白平衡的影响，在不同光源下能拍的一致的白色图片。同时在同一光源下，利用相机参数调整完成白平衡后，对于拍摄的其他图片不再进行白平衡调整，提供白平衡的处理速度，满足工业使用的需要。

图1是根据一示例性实施例示出的一种相机白平衡的调节方法的流程图。如图1所示，本发明实施例提供的一种相机白平衡的调节方法，包括以下步骤：

步骤S1，将数码相机的R、G、B三个白平衡参数设置为自动模式。

步骤S2，等待一段时间后设置为非自动模式，采集第一幅图像并计算第一幅图像中R、G、B三个通道的平均颜色值，作为三个通道的初始颜色值I_R、I_G、I_B。由于如果一直在自动模式数值会不停的变化，因此，将数码相机的R、G、B三个白平衡参数设置为自动模式，等稳定一段时间后将相机设置为非自动模式，然后再读取的采集图像。

步骤S3，将数码相机的R、G、B三个白平衡参数两两组合，分成三组，两组通道存入数组W[i]，数组W[i]＝{F_A，F_B}，F_A＝{R、G、B}；F_B＝{R、G、B}且F_A≠F_B；剩余一组通道存入数组O[i]，数组O[i]＝{F_C}，F_C＝{R、G、B}且F_C≠F_A≠F_B；数组W[i]与数组O[i]一一对应且其组合为R、G、B三个通道；i为数组中通道数。

F_A、F_B、F_C每次是R、G、B中的一个，并且不相等。所有情况如下：第一种情况：W[1]＝{R,G}，O[1]＝{B}；第二种情况：W[2]＝{R,B}，O[2]＝{G}；第三种情况：W[3]＝{G,B}，O[3]＝{R}。

步骤S4，将数组O[i]中通道F_C的白平衡参数设置为自动，将与之对应的数组W[i]中通道F_A和F_B的白平衡参数设置为非自动，并调高相机通道F_A、F_B的白平衡参数一个单位。

步骤S5，采集第二幅图像并计算第二幅图像的R、G、B三个通道的颜色值，求解数组O[i]中通道F_C的颜色值与该通道的初始颜色值I＝{I_R、I_G、I_B}之差的绝对值，并存入数组ΔC[i]；判断是否遍历完数组O[i]，遍历完进入下一步骤，否则转到步骤S4；

图像的R、G、B三个通道的颜色值是利用Opencv函数split，将R、G、B三个通道分离出来，得到vector<Mat>，再利用函数mean求出R、G、B每个通道的平均值。

步骤S6，找出数组ΔC[i]中最小值对应的数组O[i]中通道F_C，将该通道的白平衡参数设置为自动模式，数组W[i]中其余两个通道F_A和F_B的白平衡参数设置为非自动模式。

步骤S7，采集第三幅图像并计算第三幅图像中F_A、F_B和F_C三个通道的平均颜色值C_A、C_B和C_C；

计算数组O[i]中通道与数组W[i]中两个通道的颜色差，如果两个颜色差的值都小于1，则转到步骤S9；否则，进入步骤S8。

步骤S9，将相机三个通道的白平衡参数设置为非自动模式。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S8具体为：

转到步骤S7继续进行判断调整。

本发明要求相机的白平衡参数R、G、B中至少有两个是可以调整的；当只有两个可调整时，步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S4及步骤S5将被省略，仅有的两个白平衡参数设置为非自动模式。

如图2所示，本发明实施例提供的一种相机白平衡的调节装置，包括光源装置、数码相机、图像采集计算装置和存储装置，所述光源装置用于为数码相机提供光源，所述数码相机用于拍照，所述图像采集计算装置执行如上述任意相机白平衡的调节方法的步骤，用于采集数码相机的照片并计算颜色值，以及调整数码相机的参数，所述存储装置用于存储白平衡调整过程中产生的参数及最终的结果。

光源装置1的色彩尽量接近白色，且光照均匀，进入相机的光在各个位置是均匀的(也就是采集的图片整幅图明暗应该均匀)。

本发明通过白平衡参数设置以及通道的颜色差的比较来调节相机的白平衡参数，无论光源的色差有多大，利用本发明的相机白平衡调节方法都能得到视觉效果较好的白色图片，解决了光源对视觉的影响，图像的视觉效果得到明显的增强，普适性更强，有比较强的鲁棒性。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请提供的实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种相机白平衡的调节方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤S9，将相机三个通道的白平衡参数设置为非自动模式。

2.根据权利要求1所述的相机白平衡的调节方法，其特征是，在步骤S2中，计算第一幅图像中R、G、B三个通道的平均颜色值，作为三个通道的初始颜色值I_R、I_G、I_B。

3.根据权利要求2所述的相机白平衡的调节方法，其特征是，所述数组W[i]＝{F_A，F_B}，F_A＝{R、G、B}；F_B＝{R、G、B}且F_A≠F_B；所述数组O[i]＝{F_C}，F_C＝{R、G、B}且F_C≠F_A≠F_B。

4.根据权利要求3所述的相机白平衡的调节方法，其特征是，所述步骤S4具体为：将数组O[i]中通道F_C的白平衡参数设置为自动，将与之对应的数组W[i]中通道F_A和F_B的白平衡参数设置为非自动，并调高相机通道F_A、F_B的白平衡参数一个单位。

5.根据权利要求4所述的相机白平衡的调节方法，其特征是，所述步骤S5具体为：计算第二幅图像的R、G、B三个通道的颜色值，求解数组O[i]中通道F_C的颜色值与该通道的初始颜色值I＝{I_R、I_G、I_B}之差的绝对值，并存入数组ΔC[i]；判断是否遍历完数组O[i]，遍历完进入下一步骤，否则转到步骤S4。

6.根据权利要求5所述的相机白平衡的调节方法，其特征是，所述步骤S6具体为：找出数组ΔC[i]中最小值对应的数组O[i]中通道F_C，将该通道的白平衡参数设置为自动模式，数组W[i]中其余两个通道F_A和F_B的白平衡参数设置为非自动模式。

7.根据权利要求6所述的相机白平衡的调节方法，其特征是，所述步骤S7具体为：计算第三幅图像中F_A、F_B和F_C三个通道的平均颜色值C_A、C_B和C_C；

8.根据权利要求7所述的相机白平衡的调节方法，其特征是，所述步骤S8具体为：

转到步骤S7继续进行判断调整。

9.一种相机白平衡的调节装置，其特征是，包括光源装置、数码相机、图像采集计算装置和存储装置，所述光源装置用于为数码相机提供光源，所述数码相机用于拍照，所述图像采集计算装置执行如权利要求1-8任一所述的相机白平衡的调节方法的步骤，用于采集数码相机的照片并计算颜色值，以及调整数码相机的参数，所述存储装置用于存储白平衡调整过程中产生的参数及最终的结果。