CN113411555B - 白平衡处理方法及装置、存储介质、图像捕获设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种白平衡处理方法及装置、存储介质、图像捕获设备，在该白平衡处理方法中，根据第一阈值分割待处理图像，得到第一色温图像和第二色温图像，根据有效像素个数首次判定是否为混合色温图像，再根据高低色温关系式进一步判定待处理图像是否为混合色温图像，当判断结果为混合色温图像时，分别计算第一色温图像和第二色温图像的白平衡增益，通过白平衡权重值进一步混合高低色温图像的白平衡增益，得到目标白平衡增益系数，可以有效缓解混合色温图像白平衡处理的偏色问题；当混合色温图像判定结果为非混合色温图像，则采用单一色温图像计算当前图像的白平衡增益值，实现快速白平衡处理，使得本发明的白平衡处理方法具有较好的鲁棒性。

Description

白平衡处理方法及装置、存储介质、图像捕获设备

技术领域

本发明涉及白平衡技术领域，尤其涉及一种白平衡处理方法及装置、存储介质、图像捕获设备。

背景技术

由于人眼具有独特的适应性，在光源变化时对物体表面颜色的知觉可以保持不变，但是图像捕获设备(如相机)并不具备这样的特性，当光源发生变化时，物体表面的颜色也会发生变化，因此通常图像捕获设备中会设置白平衡模块进行色彩还原，目前较为常用的做法是将场景假设成单一色温，计算得到的增益作为每个像素的增益，但是实际场景中经常会遇到混合色温场景，即图像包含两个或多个色温，如果直接采用目前的单一色温增益方式进行白平衡处理，白平衡增益的结果容易偏向于像素数量比重大的色温区域，这样会导致图像中其它色温下的像素偏色严重。

申请号为202010424880.0的专利文献公开了一种白平衡增益校正的方法、设备、系统和计算机设备，在其提供的白平衡增益校正的方法中，通过根据目标图像中每个像素点的色温，将该目标图像划分为多个色温区域，选择白块数量达到预设条件的该色温区域为校正基准区域，获取该校正基准区域中的白块数量，根据该白块数量和该目标图像中的白块总数，得到增益置信度，根据预设白平衡算法获取预设增益系数和该校正基准区域的权重，在该增益置信度和该权重满足校正条件的情况下，根据该校正基准区域中的参考增益系数、该预设增益系数和该增益置信度，对该目标图像进行白平衡增益校正，可以在一定程度上提高白平衡增益校正的准确度和可靠性，但是该现有技术的实现需要较大的计算量，且白平衡效果的鲁棒性不强。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种白平衡处理方法及装置、存储介质、图像捕获设备，能够准确的检测混合色温图像并有效缓解混合色温图像经过白平衡处理后的图像中部分区域偏色严重的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案提供了一种白平衡处理方法，包括：

步骤S100：获取待处理图像；

步骤S200：根据第一阈值对待处理图像进行混合色温图像分割处理，以从所述待处理图像中提取像素值大于所述第一阈值的像素，得到第一色温图像，其中，所述第一阈值与图像像素相关；

步骤S300：判断所述第一色温图像中有效像素的个数和第二色温图像中有效像素的个数是否均不小于第二阈值，若是，则执行步骤S400，若否，则执行步骤S500，其中，所述有效像素为像素值位于预设范围的像素，所述第二色温图像至少包含所述待处理图像中所述第一色温图像之外的像素；

步骤S400：通过预设白平衡增益计算算法分别对所述第一色温图像和第二色温图像处理，得到所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值以及所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值，然后判断是否满足所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值小于所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值且所述第一色温图像的蓝色通道白平衡增益值大于所述第二色温图像的蓝色通道白平衡增益值，若是，则执行步骤S600，若否，则执行步骤S500；

步骤S500：判断所述待处理图像为单一色温图像，利用通过预设白平衡增益计算算法得到的所述待处理图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值对所述待处理图像进行白平衡增益处理；

步骤600：判断所述待处理图像为混合色温图像，利用所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值以及所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值对所述待处理图像进行白平衡增益处理。

进一步地，步骤S600包括：

步骤S611：获取所述第一色温图像的权重系数w1和所述第二色温图像的权重系数w2；

步骤S612：通过以下方式计算红色通道白平衡增益值r_gain和蓝色通道白平衡增益值b_gain：

其中，img_1_r_gain为所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值，img_1_b_gain为所述第一色温图像的蓝色通道白平衡增益值，img_2_r_gain为所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值，img_2_b_gain为所述第二色温图像的蓝色通道白平衡增益值；

步骤S613：采用所述红色通道白平衡增益值r_gain和所述蓝色通道白平衡增益值b_gain对所述待处理图像中的像素进行增益处理。

进一步地，在所述步骤S611中，通过以下方式获取所述第一色温图像的权重系数w1和所述第二色温图像的权重系数w2：

其中，c1为img_1_r_gain和img_1_b_gain的置信度，c2为img_2_r_gain和img_2_b_gain的置信度。

进一步地，在所述步骤S613中，采用所述红色通道白平衡增益值r_gain和所述蓝色通道白平衡增益值b_gain对所述待处理图像中的每一个像素进行增益处理。

进一步地，在所述步骤S600之后，所述方法还包括：

对于所述待处理图像之后采集的一帧或多帧图像，采用所述红色通道白平衡增益值r_gain和所述蓝色通道白平衡增益值b_gain对其中的每一个像素进行增益处理。

进一步地，所述第二色温图像还包含全部或部分的所述第一色温图像中的像素，其中，在所述步骤S613中，采用所述红色通道白平衡增益值r_gain和所述蓝色通道白平衡增益值b_gain对所述待处理图像中属于所述第一色温图像且属于所述第二色温图像的像素进行增益处理，所述步骤S600还包括：

对于所述待处理图像中属于所述第一色温图像且未属于所述第二色温图像的像素，采用所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值进行增益处理；

对于所述待处理图像中属于所述第二色温图像且未属于所述第一色温图像的像素，采用所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值进行增益处理。

进一步地，所述第二色温图像未包含所述第一色温图像的像素，步骤S600包括：

对于所述待处理图像中属于所述第一色温图像的每一个像素，采用所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值进行增益处理；

对于所述待处理图像中属于所述第二色温图像的每一个像素，采用所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值进行增益处理。

进一步地，在所述步骤S100之后，且在所述步骤S200之前，所述方法还包括：

通过大津法对所述待处理图像进行处理，从而得到所述第一阈值。

为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种白平衡处理装置，包括：

图像采集单元，用于获取待处理图像；

图像分割单元，用于根据第一阈值对待处理图像进行混合色温图像分割处理，以从所述待处理图像中提取像素值大于所述第一阈值的像素，得到第一色温图像，其中，所述第一阈值与图像像素相关；

有效像素检测单元，用于判断所述第一色温图像中有效像素的个数和第二色温图像中有效像素的个数是否均不小于第二阈值，其中，所述有效像素为像素值位于预设范围的像素，所述第二色温图像至少包含所述待处理图像中所述第一色温图像之外的像素；

混合色温判定单元，用于通过预设白平衡增益计算算法分别对所述第一色温图像和第二色温图像处理，得到所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值以及所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值，然后判断是否满足所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值小于所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值且所述第一色温图像的蓝色通道白平衡增益值大于所述第二色温图像的蓝色通道白平衡增益值；

第一增益处理单元，用于若判断所述待处理图像为单一色温图像，利用通过预设白平衡增益计算算法得到的所述待处理图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值对所述待处理图像进行白平衡增益处理；

第二增益处理单元，用于若判断所述待处理图像为混合色温图像，利用所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值以及所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值对所述待处理图像进行白平衡增益处理。

为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种白平衡处理装置，包括处理器、与所述处理器耦合的存储器，其中，所述存储器中存储有指令，以供所述处理器执行，当所述处理器执行所述指令时，能实现上述的白平衡处理方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的白平衡处理方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种图像捕获设备，包括上述的白平衡处理装置。

进一步地，所述图像捕获设备为相机、手机或电脑。

本发明提供的白平衡处理方法，根据第一阈值对待处理图像进行混合色温图像分割处理，从待处理图像中提取色温不同的第一色温图像和第二色温图像，然后通过对两图像中有效像素的个数和两图像之间的白平衡增益值的关系进行判断，能够较为准确地确定待处理图像是否为混合色温图像，并当判断待处理图像为混合色温图像时，利用第一色温图像和第二色温图像的白平衡增益数据对待处理图像进行综合处理，这样可以有效缓解白平衡处理后图像中部分区域偏色严重的问题，能够从整体上提高待处理图像的白平衡效果，当判断待处理图像为单色温图像时，可以直接采用现有的方式对待处理图像进行处理，不但能够降低处理的复杂度，还可以避免由于根据错误的混合色温图像分割处理结果对单一色温图像进行白平衡处理而造成的白平衡效果不佳的问题，使得本发明提供的白平衡处理方法具有较好的鲁棒性。

附图说明

以下将参照附图对本发明的优选实施方式进行描述。图中：

图1为本发明所提供的一种白平衡处理方法的流程图；

图2为本发明所提供的一种白平衡处理装置的示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参见图1，图1是本发明实施例提供的一种白平衡处理方法的流程图，该白平衡处理方法包括：

步骤S100：获取待处理图像；

其中，该待处理图像可以是图像捕获设备连续采集的若干帧图像中的一帧图像；

此外，为减少计算量，也可以将图像捕获设备(如相机)的图像传感器采集的图像进行压缩作为待处理图像，例如，可以将图像分辨率为32x32的原图压缩成图像分辨率为16x16的图像，其中压缩的方式可以采用块取平均法，例如，原图的图像分辨率为32x32，则可以将原图中每四个像素作为一个块，一个块作为压缩后的一个像素，像素值为块内四个像素的像素值的均值。

步骤S200：根据第一阈值对待处理图像进行混合色温图像分割处理，以从所述待处理图像中提取像素值大于所述第一阈值的像素，得到第一色温图像；

其中，在该步骤中，混合色温图像分割处理可以采用现有的混合色温图像分割方式，如采用基于阈值的混合色温图像分割方法、基于区域的混合色温图像分割方法或基于深度学习(神经网络模型)的混合色温图像分割方法；

其中，所述第一阈值与图像像素相关，该第一阈值作为混合色温图像分割的像素阈值，可以从待处理图像中提取第一色温图像和第二色温图像，其中，第一色温图像由待处理图像中像素值大于第一阈值的各像素组成，第二色温图像至少包含待处理图像中第一色温图像之外的各像素，例如，第二色温图像可以仅包含待处理图像中第一色温图像之外的各像素(即将待处理图像分割成像素互不重复的两个图像，一个是第一色温图像，另一个是第二色温图像)，第二色温图像也可以包含待处理图像中的所有像素(即第二色温图像为待处理图像)；

其中，该第一阈值可以是预设值，也可以通过神经网络模型对该待处理图像进行处理，从而识别出色温阈值(即第一阈值)，并基于该第一阈值对待处理图像进行混合色温图像分割处理；

可以理解的是，通过上述的根据第一阈值对待处理图像进行混合色温图像分割处理，得到的第一色温图像的色温低于第二色温图像的色温；

步骤S300：判断所述第一色温图像中有效像素的个数和第二色温图像中有效像素的个数是否均不小于第二阈值(即大于或等于第二阈值)，若是，则执行步骤S400，若否，则执行步骤S500，其中，所述有效像素为像素值位于预设范围(T1,T2)的像素，所述第二色温图像至少包含所述待处理图像中所述第一色温图像之外的像素；

其中，小于或等于T1的像素点被认为作为欠曝的像素点，大于或等于T2的像素点被认为作为过曝的像素点，T2接近255，T1接近0，在具体实施时，可以根据白平衡处理精度调整有效像素阈值T1和T2，图像中有效像素的个数为剔除过曝的像素点和欠曝的像素后剩下的像素点的个数；

可以理解的是，若第二色温图像包含待处理图像中的所有像素(即第二色温图像为待处理图像)，在具体实施时，该步骤中只需判断第一色温图像中有效像素的个数是否大于第二阈值；

步骤S400：通过预设白平衡增益计算算法分别对所述第一色温图像和第二色温图像处理，得到所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值(R通道白平衡增益值)和蓝色通道白平衡增益值(B通道白平衡增益值)以及所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值，然后判断是否满足所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值小于所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值且所述第一色温图像的蓝色通道白平衡增益值大于所述第二色温图像的蓝色通道白平衡增益值，若是，则执行步骤S600，若否，则执行步骤S500；

其中，该预设白平衡增益计算算法可以采用现有的单一色温图像白平衡算法，例如，可以采用灰度世界法、完美反射法或基于深度学习的监督类学习等白平衡算法；

其中，在一些实施例中，通过预设白平衡增益计算算法对第一色温图像处理，在得到第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值时，还可以得到第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值的置信度c1；通过预设白平衡增益计算算法对第二色温图像处理，在得到第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值时，还可以得到第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值的置信度c2；

即在本步骤中，根据第一色温图像和第二色温图像之间的R、B通道增益关系，进一步判定当前的待处理图像是否为混合色温图像；

步骤S500：判断所述待处理图像为单一色温图像(非混合色温图像)，利用通过预设白平衡增益计算算法得到的所述待处理图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值对所述待处理图像进行白平衡增益处理；

其中，步骤S500中的预设白平衡增益计算算法可以采用现有的单一色温图像白平衡算法，例如，可以与步骤S400中的预设白平衡增益计算算法相同；

步骤600：判断所述待处理图像为混合色温图像，利用所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值以及所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值对所述待处理图像进行白平衡增益处理；

即当判断所述待处理图像为混合色温图像时，利用所述第一色温图像和第二色温图像的白平衡增益数据对待处理图像进行综合处理，这样可以有效缓解白平衡处理后图像中部分区域偏色严重的问题，能够从整体上提高待处理图像的白平衡效果，例如，该步骤中，可以采用加权方式进行综合处理。

本发明实施例提供的白平衡处理方法，根据第一阈值对待处理图像进行混合色温图像分割处理，从待处理图像中提取色温不同的第一色温图像和第二色温图像，然后通过对两图像中有效像素的个数和两图像之间的白平衡增益值的关系进行判断，能够较为准确地确定待处理图像是否为混合色温图像，并当判断待处理图像为混合色温图像时，利用第一色温图像和第二色温图像的白平衡增益数据对待处理图像进行综合处理，这样可以有效缓解白平衡处理后图像中部分区域偏色严重的问题，能够从整体上提高待处理图像的白平衡效果，当判断待处理图像为单色温图像时，可以直接采用现有的方式对待处理图像进行处理，不但能够降低处理的复杂度，还可以避免由于根据错误的混合色温图像分割处理结果对单一色温图像进行白平衡处理而造成的白平衡效果不佳的问题，使得本发明提供的白平衡处理方法具有较好的鲁棒性。

例如，在一实施例中，在步骤S200中，可以采用基于阈值的混合色温图像分割方法得到第一色温图像，则在步骤S100之后，且在步骤S200之前，本发明实施例的白平衡处理方法还包括：通过大津法对待处理图像进行处理，从而得到所述第一阈值。

例如，在一个实施例中，当混合色温的场景是正午时，在建筑物下面，可以看到一半太阳，一半阴影。此时，阴影地方是第二色温图像(高色温)，另一半是第一色温图像(低色温)。如果以高色温的结果作为整个图像的结果，则另一半就会偏红，偏黄。因为人眼对颜色的恒常性是局部适应的，所以人眼并不会察觉到这种偏色差异；但是相机等图像捕获设备不具备这种特性，而且为了降低计算复杂度，通常是将图像当成单一色温进行处理，这样在混合色温下就不可避免会出现偏色现象。而通过本实施例提供的上述白平衡处理方法，能够准确识别出混合色温图像并有效缓解白平衡处理后图像中部分区域偏色严重的问题。

例如，在一实施例中，在步骤S200中，可以采用基于阈值的方法初步划分出第一色温图像和第二色温图像；

img_2[j,i]＝img[j,i]；j∈[0,h),i∈[0,w)(2)；

其中，img为待处理图像，img[j,i]为待处理图像中坐标为[j,i]的像素的像素值，img_1为第一色温图像，代表低色温图像，img_1[j,i]为第一色温图像中坐标为[j,i]像素的像素值，img_2为第二色温图像，代表高色温图像，img_2[j,i]为第二色温图像中坐标为[j,i]像素的像素值，h，w分别为待处理图像的高和宽，T为第一阈值(像素阈值)，其中，T可以预先设置，也可以通过大津法自适应求取色温图像分割的像素阈值。

通过公式(1)和(2)遍历待处理图像的所有像素点，根据第一阈值分割待处理图像得到第一色温图像和第二色温图像；由上述公式(2)可知，此时得到的第二色温图像为待处理图像；

在步骤S300中，检测img_1中的有效像素的个数是否过少，即进行混合色温图形的初步判断，如果过少，则说明输入图像不是混合色温，则执行步骤S500，直接采用上述的待处理图像进行白平衡处理，并作为最终的结果；反之，则执行步骤S400，对所得到的img_1和img_2分别进行白平衡处理，得到第一色温图像的红色通道白平衡增益值(R通道白平衡增益值)和蓝色通道白平衡增益值(B通道白平衡增益值)以及第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值；

其中，步骤S300中，基于有效像素初步判定混合色温的方法可由式(3)表示，其中，num代表有效像素的个数(num的初始值为0)，T1和T2分别是有效像素上限阈值和有效像素下限阈值，满足在T1和T2之间的像素点被认定为有效像素，T4是(有效像素点数阈值)，大于或等于T4则认为有效点足够多，执行步骤S400(由于第二色温图像为待处理图像，当第一色温图像的有效像素个数满足条件时，第二色温图像的有效像素个数也必然满足条件)，进行混合色温图像的进一步判断。

num＝num+1；T1<img_1[j,i]<T2,j∈[0,h),i∈[0,w) (3)；

在步骤S400中，可以采用目前的白平衡处理算法计算第一色温图像R、B通道的白平衡增益值和第二色温图像R、B通道的白平衡增益值，如果满足式(4)，则判定img_1的结果是低色温，img_2的结果是高色温，则执行步骤S600，否则执行步骤S500；

其中，img_1_r_gain和img_1_b_gain是图像img_1的白平衡结果，分别代表img_1的R、B通道的白平衡增益值；img_2_r_gain和img_2_b_gain是图像img_2的白平衡结果，分别代表img_2的R、B通道的白平衡增益值。

例如，在一实施例中，步骤S600包括：

步骤S611：获取所述第一色温图像的权重系数w1和所述第二色温图像的权重系数w2；

其中，w1、w2之和为1，w1、w2可以是预设值，可由用户根据需求进行设置，此外，由于通常人眼对于较亮地方的颜色更加敏感，因此可以设置较大的w1和较小的w2，即w1大于w2；

步骤S612：通过以下方式计算红色通道白平衡增益值r_gain和蓝色通道白平衡增益值b_gain：

其中，img_1_r_gain为所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值，img_1_b_gain为所述第一色温图像的蓝色通道白平衡增益值，img_2_r_gain为所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值，img_2_b_gain为所述第二色温图像的蓝色通道白平衡增益值；

通过上述方式得到的结果处于混合色温的中间结果，可以有效缓解偏色问题；

步骤S613：采用所述红色通道白平衡增益值r_gain和所述蓝色通道白平衡增益值b_gain对所述待处理图像中的像素进行增益处理。

优选地，在一实施例中，在所述步骤S611中，还可以通过以下方式获取所述第一色温图像的权重系数w1和所述第二色温图像的权重系数w2：

其中，c1为img_1_r_gain和img_1_b_gain的置信度，c2为img_2_r_gain和img_2_b_gain的置信度。

优选地，在一些实施例中，在所述步骤S613中，采用所述红色通道白平衡增益值r_gain和所述蓝色通道白平衡增益值b_gain对所述待处理图像中的每一个像素进行增益处理，即本实施例中，待处理图像的每一个像素均采用r_gain和b_gain进行增益处理，既有：

其中，r0为待处理图像中原像素的红色通道值，r为增益处理后像素的红色通道值，b0为待处理图像中原像素的蓝色通道值，b为增益处理后像素的蓝色通道值；

其中，在上述实施例中，第二色温图像可以包含第一色温图像中的像素，也可以是第二色温图像未包含第一色温图像的像素。

在实际应用中，由于图像捕获设备连续采集的几帧图像的色温分布是比较接近的，因此，在通过本发明的白平衡处理方法对其中的一帧图像进行白平衡处理后，之后若干帧图像的白平衡处理可以直接采用其中间结果(如是否为混合色温图像的确认结果、第一色温图像的白平衡增益值)或者最终结果进行白平衡处理，这样有利于降低计算量，减少资源占用，例如，可以每3帧或者每5帧进行一次图像分割并计算一次混合色温图像判定，然后进行对应的白平衡处理。

优选地，在所述步骤S600之后，所述方法还包括：对于所述待处理图像之后采集的一帧或多帧图像，采用所述红色通道白平衡增益值r_gain和所述蓝色通道白平衡增益值b_gain对其中的每一个像素进行增益处理。即连续多帧图像均采用其中一帧图像的r_gain和b_gain进行增益处理。

例如，在一实施例中，第二色温图像除了包含待处理图像中第一色温图像之外的各像素，还包含全部或部分的第一色温图像中的像素，其中，所述步骤S600可以具体包括：

对于所述待处理图像中属于所述第一色温图像且未属于所述第二色温图像的像素，采用所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值进行增益处理；

对于所述待处理图像中属于所述第二色温图像且未属于所述第一色温图像的像素，采用所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值进行增益处理；

而对于所述待处理图像中属于所述第一色温图像且属于所述第二色温图像的像素，采用步骤S612得到的红色通道白平衡增益值r_gain和蓝色通道白平衡增益值b_gain对进行增益处理。

例如，在一实施例中，所述第二色温图像未包含所述第一色温图像的像素，步骤S600可以具体包括：

对于所述待处理图像中属于所述第一色温图像的每一个像素，采用所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值进行增益处理；

对于所述待处理图像中属于所述第二色温图像的每一个像素，采用所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值进行增益处理。

本发明实施例提供的白平衡处理方法，根据第一阈值分割待处理图像，得到第一色温图像和第二色温图像，根据有效像素个数首次判定是否为混合色温图像，再根据高低色温关系式进一步判定待处理图像是否为混合色温图像，当判断结果为混合色温图像时，分别计算第一色温图像和第二色温图像的白平衡增益，通过白平衡权重值进一步混合高低色温图像的白平衡增益，得到目标白平衡增益系数，可以有效缓解混合色温图像白平衡处理的偏色问题；当混合色温图像判定结果为非混合色温图像，则采用单一色温图像计算当前图像的白平衡增益值，可以实现快速白平衡处理，使得本发明提供的白平衡处理方法具有较好的鲁棒性。

参见图2，图2是本发明实施例提供的一种白平衡处理装置的示意图，该白平衡处理装置包括：

图像采集单元10，用于获取待处理图像；

图像分割单元20，用于根据第一阈值对待处理图像进行混合色温图像分割处理，以从所述待处理图像中提取像素值大于所述第一阈值的像素，得到第一色温图像，其中，所述第一阈值与图像像素相关；

有效像素检测单元30，用于判断所述第一色温图像中有效像素的个数和第二色温图像中有效像素的个数是否均不小于第二阈值，其中，所述有效像素为像素值位于预设范围的像素，所述第二色温图像至少包含所述待处理图像中所述第一色温图像之外的像素；

混合色温判定单元40，用于通过预设白平衡增益计算算法分别对所述第一色温图像和第二色温图像处理，得到所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值以及所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值，然后判断是否满足所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值小于所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值且所述第一色温图像的蓝色通道白平衡增益值大于所述第二色温图像的蓝色通道白平衡增益值；

第一增益处理单元50，用于若判断所述待处理图像为单一色温图像，利用通过预设白平衡增益计算算法得到的所述待处理图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值对所述待处理图像进行白平衡增益处理；

第二增益处理单元60，用于若判断所述待处理图像为混合色温图像，利用所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值以及所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值对所述待处理图像进行白平衡增益处理。

例如，在一实施例中，第二增益处理单元60包括：

获取子单元，用于获取所述第一色温图像的权重系数w1和所述第二色温图像的权重系数w2；

计算子单元，用于通过以下方式计算红色通道白平衡增益值r_gain和蓝色通道白平衡增益值b_gain：

其中，img_1_r_gain为所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值，img_1_b_gain为所述第一色温图像的蓝色通道白平衡增益值，img_2_r_gain为所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值，img_2_b_gain为所述第二色温图像的蓝色通道白平衡增益值；

第一处理子单元，用于采用所述红色通道白平衡增益值r_gain和所述蓝色通道白平衡增益值b_gain对所述待处理图像中的像素进行增益处理。

例如，在一实施例中，上述的获取子单元通过以下方式获取所述第一色温图像的权重系数w1和所述第二色温图像的权重系数w2：

其中，c1为img_1_r_gain和img_1_b_gain的置信度，c2为img_2_r_gain和img_2_b_gain的置信度。

例如，在一实施例中，上述的第一处理子单元被配置为采用所述红色通道白平衡增益值r_gain和所述蓝色通道白平衡增益值b_gain对所述待处理图像中的每一个像素进行增益处理。

例如，在一实施例中，上述的第一处理子单元还被配置为：对于所述待处理图像之后采集的一帧或多帧图像，采用所述红色通道白平衡增益值r_gain和所述蓝色通道白平衡增益值b_gain对其中的每一个像素进行增益处理。

例如，在一实施例中，所述第二色温图像还包含全部或部分的所述第一色温图像中的像素，其中，上述的第一处理子单元被配置为：采用所述红色通道白平衡增益值r_gain和所述蓝色通道白平衡增益值b_gain对所述待处理图像中属于所述第一色温图像且属于所述第二色温图像的像素进行增益处理，其中，上述的第二增益处理单元60还包括：

第二处理子单元，用于对于所述待处理图像中属于所述第一色温图像且未属于所述第二色温图像的像素，采用所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值进行增益处理；

第三处理子单元，用于对于所述待处理图像中属于所述第二色温图像且未属于所述第一色温图像的像素，采用所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值进行增益处理。

例如，在一实施例中，所述第二色温图像未包含所述第一色温图像的像素，第二增益处理单元60包括：

第四处理子单元，用于对于所述待处理图像中属于所述第一色温图像的每一个像素，采用所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值进行增益处理；

第五处理子单元，用于对于所述待处理图像中属于所述第二色温图像的每一个像素，采用所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值进行增益处理。

例如，在一实施例中，上述的白平衡处理装置还包括：

阈值计算单元，用于通过大津法对所述待处理图像进行处理，从而得到所述第一阈值。

此外，本发明实施例还提供了一种白平衡处理装置，包括处理器、与所述处理器耦合的存储器，其中，所述存储器中存储有指令，以供所述处理器执行，当所述处理器执行所述指令时，能实现上述的白平衡处理方法。

此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的白平衡处理方法。

本发明实施例还提供了一种图像捕获设备，包括上述的白平衡处理装置。例如，该图像捕获设备可以是相机、手机、电脑等具有图像捕获功能的设备。

本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种白平衡处理方法，其特征在于，包括：

步骤S100：获取待处理图像；

步骤S200：根据第一阈值对待处理图像进行混合色温图像分割处理，以从所述待处理图像中提取像素值大于所述第一阈值的像素，得到第一色温图像，其中，所述第一阈值与图像像素相关；

步骤S300：判断所述第一色温图像中有效像素的个数和第二色温图像中有效像素的个数是否均不小于第二阈值，若是，则执行步骤S400，若否，则执行步骤S500，其中，所述有效像素为像素值位于预设范围的像素，所述第二色温图像至少包含所述待处理图像中所述第一色温图像之外的像素；

步骤S400：通过预设白平衡增益计算算法分别对所述第一色温图像和第二色温图像处理，得到所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值以及所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值，然后判断是否满足所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值小于所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值且所述第一色温图像的蓝色通道白平衡增益值大于所述第二色温图像的蓝色通道白平衡增益值，若是，则执行步骤S600，若否，则执行步骤S500；

步骤S500：判断所述待处理图像为单一色温图像，利用通过预设白平衡增益计算算法得到的所述待处理图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值对所述待处理图像进行白平衡增益处理；

步骤600：判断所述待处理图像为混合色温图像，利用所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值以及所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值对所述待处理图像进行白平衡增益处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S600包括：

步骤S611：获取所述第一色温图像的权重系数w1和所述第二色温图像的权重系数w2；

步骤S612：通过以下方式计算红色通道白平衡增益值r_gain和蓝色通道白平衡增益值b_gain：

其中，img_1_r_gain为所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值，img_1_b_gain为所述第一色温图像的蓝色通道白平衡增益值，img_2_r_gain为所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值，img_2_b_gain为所述第二色温图像的蓝色通道白平衡增益值；

步骤S613：采用所述红色通道白平衡增益值r_gain和所述蓝色通道白平衡增益值b_gain对所述待处理图像中的像素进行增益处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S611中，通过以下方式获取所述第一色温图像的权重系数w1和所述第二色温图像的权重系数w2：

其中，c1为img_1_r_gain和img_1_b_gain的置信度，c2为img_2_r_gain和img_2_b_gain的置信度。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在所述步骤S613中，采用所述红色通道白平衡增益值r_gain和所述蓝色通道白平衡增益值b_gain对所述待处理图像中的每一个像素进行增益处理。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤S600之后，所述方法还包括：

对于所述待处理图像之后采集的一帧或多帧图像，采用所述红色通道白平衡增益值r_gain和所述蓝色通道白平衡增益值b_gain对其中的每一个像素进行增益处理。

6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第二色温图像还包含全部或部分的所述第一色温图像中的像素，其中，在所述步骤S613中，采用所述红色通道白平衡增益值r_gain和所述蓝色通道白平衡增益值b_gain对所述待处理图像中属于所述第一色温图像且属于所述第二色温图像的像素进行增益处理，所述步骤S600还包括：

对于所述待处理图像中属于所述第一色温图像且未属于所述第二色温图像的像素，采用所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值进行增益处理；

对于所述待处理图像中属于所述第二色温图像且未属于所述第一色温图像的像素，采用所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值进行增益处理。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二色温图像未包含所述第一色温图像的像素，步骤S600包括：

对于所述待处理图像中属于所述第一色温图像的每一个像素，采用所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值进行增益处理；

对于所述待处理图像中属于所述第二色温图像的每一个像素，采用所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值进行增益处理。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤S100之后，且在所述步骤S200之前，所述方法还包括：

通过大津法对所述待处理图像进行处理，从而得到所述第一阈值。

9.一种白平衡处理装置，其特征在于，包括：

图像采集单元，用于获取待处理图像；

图像分割单元，用于根据第一阈值对待处理图像进行混合色温图像分割处理，以从所述待处理图像中提取像素值大于所述第一阈值的像素，得到第一色温图像，其中，所述第一阈值与图像像素相关；

有效像素检测单元，用于判断所述第一色温图像中有效像素的个数和第二色温图像中有效像素的个数是否均不小于第二阈值，其中，所述有效像素为像素值位于预设范围的像素，所述第二色温图像至少包含所述待处理图像中所述第一色温图像之外的像素；

混合色温判定单元，用于通过预设白平衡增益计算算法分别对所述第一色温图像和第二色温图像处理，得到所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值以及所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值，然后判断是否满足所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值小于所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值且所述第一色温图像的蓝色通道白平衡增益值大于所述第二色温图像的蓝色通道白平衡增益值；

第一增益处理单元，用于若判断所述待处理图像为单一色温图像，利用通过预设白平衡增益计算算法得到的所述待处理图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值对所述待处理图像进行白平衡增益处理；

第二增益处理单元，用于若判断所述待处理图像为混合色温图像，利用所述第一色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值以及所述第二色温图像的红色通道白平衡增益值和蓝色通道白平衡增益值对所述待处理图像进行白平衡增益处理。

10.一种白平衡处理装置，其特征在于，包括处理器、与所述处理器耦合的存储器，其中，所述存储器中存储有指令，以供所述处理器执行，当所述处理器执行所述指令时，能实现如权利要求1-8任一项所述的方法。

11.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的方法。

12.一种图像捕获设备，其特征在于，包括权利要求9或10所述的白平衡处理装置。

13.根据权利要求12所述的图像捕获设备，其特征在于，所述图像捕获设备为相机、手机或电脑。

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