CN113489962B - 一种白平衡调整的方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种白平衡调整的方法、装置及存储介质，应用于变焦监控设备。该方法中，获取当前视场角大小；基于当前视场角大小，确定变焦监控设备当前获取的目标监控图像对应的目标平滑窗口；基于目标平滑窗口中包含的与目标监控图像连续的至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值；基于目标白平衡增益值，对目标监控图像的白平衡进行调整，并输出调整后的目标监控图像。变焦监控设备在进行白平衡调整的过程中，通过使用平滑窗口实现变焦监控设备在不同视场角下的白平衡调整，且在调整过程中参考历史监控图像对应的白平衡增益值，实现目标监控图像与历史监控图像白平衡的一致性。

Description

一种白平衡调整的方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及监控领域，尤其涉及一种白平衡调整的方法、装置及存储介质。

背景技术

为了使监控设备获取的监控图像的图像画面质量更好，作为3A(自动白平衡、自动聚焦、自动曝光)中最重要的组成部分，自动白平衡对图像画面质量的影响，越来越重要。

目前，自动白平衡算法主要研究如何能够有效识别色温等，以提升白平衡的准确性。但在实际使用中，会出现因为误判当前场景的色温导致白平衡偏色的现象。此时，在不同监控场景下，通过同一监控设备获取的同一监控区域的监控图像的白平衡效果不同。

发明内容

本申请提供一种白平衡调整的方法、装置及存储介质，用以实现变焦监控设备获取的监控视频中连续多帧监控图像的白平衡效果一致。

第一方面，本申请实施例提供一种白平衡调整的方法，应用于变焦监控设备，该方法包括：

获取当前视场角大小；

基于当前视场角大小，确定变焦监控设备当前获取的目标监控图像对应的目标平滑窗口；

基于目标平滑窗口中包含的与目标监控图像连续的至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值；

基于目标白平衡增益值，对目标监控图像的白平衡进行调整，并输出调整后的目标监控图像。

第二方面，本申请实施例提供一种白平衡调整的装置，该装置包括：

获取模块，用于获取当前视场角大小；

第一确定模块，用于基于当前视场角大小，确定变焦监控设备当前获取的目标监控图像对应的目标平滑窗口；

第二确定模块，用于基于目标平滑窗口中包含的与目标监控图像连续的至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值；

调整模块，用于基于目标白平衡增益值，对目标监控图像的白平衡进行调整，并输出调整后的目标监控图像。

在一种可能的实现方式中，第一确定模块具体用于：

基于当前视场角大小，确定当前视场角大小对应的目标视场角影响因子；

基于预先设定的视场角影响因子和平滑窗口的第一对应关系，确定目标视场角影响因子对应的第一候选平滑窗口集合；

基于预先设定的倍率影响因子和平滑窗口的第二对应关系，确定倍率影响因子对应的第二候选平滑窗口集合，其中倍率影响因子是变焦监控设备当前获取的目标监控图像对应的倍率参数；

将第一候选平滑窗口集合和第二候选平滑窗口集合中相同的候选平滑窗口，作为目标平滑窗口。

在一种可能的实现方式中，第一确定模块具体用于：

若当前视场角大小等于变焦监控设备的最小视场角，则基于变焦监控设备获取的当前快门时间、当前感光增益、当前所处环境的亮度统计值、以及变焦监控设备的实际视场角范围，确定当前视场角大小对应的目标视场角影响因子；或

若当前视场角大小大于变焦监控设备的最小视场角，则基于变焦监控设备获取的当前快门时间、当前感光增益、当前所处环境的亮度统计值以及参考系数，确定当前视场角大小对应的目标视场角影响因子，其中，参考系数是基于当前视场角大小、最大视场角和最小视场角确定的。

在一种可能的实现方式中，第二确定模块具体用于：

将当前视场角大小，与至少一个预设视场角范围进行匹配，其中，至少一个预设视场角范围是基于变焦监控设备的实际视场角范围进行划分的；

根据匹配结果，基于至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值。

在一种可能的实现方式中，第二确定模块具体用于：

在确定匹配成功后，确定目标平滑窗口中包含的监控图像的帧数，并以目标监控图像相邻的一帧历史监控图像为起始位置，确定帧数的连续多帧第二历史监控图像；

针对第二历史监控图像对应的参考白平衡增益值，进行平滑处理，获得第一平滑白平衡增益值；并

将至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，以及目标监控图像对应的预测白平衡增益值，进行平滑处理，获得第二平滑白平衡增益值；

基于第一平滑白平衡增益值，以及第一平滑白平衡增益值和第二平滑白平衡增益值之间的差绝对值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值；

其中，参考白平衡增益值是，基于相应的历史监控图像作为目标监控图像时，确定的目标白平衡增益值调整后的；预测白平衡增益值，是基于预设的传统白平衡统计方式预测的。

在一种可能的实现方式中，第二确定模块具体用于：

在确定匹配失败后，判断当前是否存在预先获取的目标白平衡增益值；

若存在预先获取的目标白平衡增益值，则将至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，以及目标监控图像对应的预测白平衡增益值，进行平滑处理，获得第三平滑白平衡增益值；并基于第三平滑白平衡增益值，以及与目标监控图像相邻的一帧历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值。

在一种可能的实现方式中，第二确定模块判断当前是否存在预先获取的目标白平衡增益值后，还用于：

若不存在预先获取的目标白平衡增益值，则将当前视场角大小调整为变焦监控设备的最大视场角。

第三方面，本申请实施例提供一种变焦监控设备，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，存储单元存储有计算机程序，当程序被处理单元执行时，使得处理单元执行本申请实施例提供的白平衡调整的方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令被处理器执行时实现本申请实施例提供的白平衡调整的方法。

本申请有益效果如下：

本申请实施例提供一种白平衡调整的方法、装置及存储介质，应用于变焦监控设备，主要应用于变焦监控设备从获取监控图像到输出监控图像的过程中，在本申请实施例中，变焦监控设备基于当前视场角大小，确定目标平滑窗口，并基于目标平滑窗口中包含的与目标监控图像连续的至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定目标白平衡增益值，基于目标白平衡增益值，对目标监控图像的白平衡进行调整，并输出调整的目标监控图像。变焦监控设备在进行白平衡调整的过程中，通过使用平滑窗口实现变焦监控设备在不同视场角下的白平衡调整，且在调整过程中参考历史监控图像对应的白平衡增益值，实现目标监控图像与历史监控图像白平衡的一致性。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术中调整白平衡增益值后的连续多帧监控图像的示意图；

图2为一种应用场景示意图；

图3为本申请实施例提供的一种白平衡调整的方法流程图；

图4为本申请实施例提供的一种确定目标白平衡增益值的方法流程图；

图5为本申请实施例提供的一种调整白平衡增益值后的连续多帧监控图像的示意图；

图6为本申请实施例提供的一种白平衡调整的装置结构图；

图7为本申请实施例提供的一种变焦监控设备结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

以下对本申请实施例中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

视场角，视场角决定了监控设备的视野范围，即监控设备可以获取的到监控区域的大小；视场角越大，监控区域越大；反之，视场角越小，监控区域越小。

当前感光增益，是指一种感光度，感光度是衡量监控图像对于光的灵敏程度，由敏感度测量学及测量数个数值来决定，属于曝光参数的范畴，它的单位是dB。

白平衡增益值，是指通过白平衡算法计算得到当前帧应该矫正的值，一般是由一对数构成，通常称为红增益和蓝增益。用于解决色彩还原和色调处理的一系列问。

快门，是变焦监控设备的镜头前阻挡光线进来的装置，用来控制感光片有效曝光时间的机构。一般而言快门时间越大越好；恰当的快门时间才能形成良好的图象。时间短了，感光时间不足，无法形成清晰的图象。时间长了，则感光过度，不能表现图象的层次和细节。

所处环境的亮度统计值即为所处环境中的各个事物的亮度。

下面对本申请实施例的设计构思进行简单介绍。

本申请实施例涉及监控领域，主要在监控设备输出监控图像之前，对获取的监控图像进行白平衡增益值调整，以保证连续多帧的监控图像的白平衡效果一致。

随着监控设备的发展，变焦监控设备的镜头正往高倍、超高倍率的方向发展。为了使监控设备获取的监控图像的图像画面质量更好，作为3A(自动白平衡、自动聚焦、自动曝光)中最重要的组成部分，自动白平衡对图像画面质量的影响，越来越重要。

相关技术中，自动白平衡算法大都在研究如何能够有效识别色温等，因为色温影响监控图像的白平衡增益值，即影响监控图像的整体颜色。比如，高色温下监控图像颜色偏蓝，低色温下颜色偏黄。因此基于有效识别的色温自动调整监控图像的白平衡增益值，以提升监控设备输出的监控图像对应的白平衡的准确性。

但是，在实际使用中，会存在因为误判当前场景的色温导致白平衡偏色的问题，即当色温判断错误时输出的监控图像也存在偏色。特别是变焦监控设备，可以任意转动角度，任意变倍，使得监控场景比普通定焦监控设备要来的复杂。

下面，针对变焦监控设备进行说明：

在第一监控场景下，变焦监控设备根据当前第一监控场景的色温及环境，确定当前获取的第一监控图像的第一白平衡增益值，并根据确定的第一白平衡增益值调整第一监控图像的白平衡，并输出调整后的第一监控图像；

在第二监控场景下，变焦监控设备根据当前第二监控场景的色温及环境，确定当前获取的第二监控图像的第二白平衡增益值，并根据确定的第二白平衡增益值调整第二监控图像的白平衡，并输出调整后的第二监控图像；

此时，第一监控图像为一种白平衡风格，第二监控图像为另一种白平衡风格。

如图1所示，为相关技术中调整白平衡增益值后的连续多帧监控图像的示意图。图1中连续多帧监控图为同一台变焦监控设备，通过转动角度和变倍，遍历不同监控场景获取的，可以发现不同监控场景下，白平衡都会很快出现不一致的颜色风格。比如，设图1中的监控图像a1是在正常倍数下获取的监控图像，监控图像a1中采用未填充的方式，表示一种白平衡风格，监控图像b1是在变焦监控设备变倍，即在监控图像a1对应的倍数下扩大倍数后获取的，监控图像b1中采用填充的方式表示另一种白平衡风格。监控图像a1中包含有监控图像b1的物体，即车库入口的部分。此时，相同的物体在不同的监控场景下白平衡效果不同。

对于人眼来说，从感官上，期望的是大倍下看到的物体颜色风格与最小倍下看到的物体颜色风格是一致的，即在大倍下的监控图像与最小倍下的监控图像的白平衡风格一致。但是由于白平衡本身不具备类似人眼的自学习功能，它不能判断出是不是要维持物体颜色风格。因此，相关技术中，在不同监控场景下，通过同一监控设备获取的同一监控区域的监控图像的白平衡效果不同。

有鉴于此，本申请实施例提供一种白平衡调整的方法、装置及存储介质，应用于变焦监控设备，尤其应用于变焦监控设备获取监控图像到输出监控图像的过程中，在该过程中变焦监控设备在传统白平衡算法原理的基础上，提供一种新的白平衡调整的方法、装置及存储介质，以基于确定出的目标白平衡增益值，当前获取的目标监控图像的白平衡进行调整，并输出调整后的目标监控图像，进一步提升白平衡的准确性，并保证变焦监控设备输出的连续多帧监控图像的白平衡效果一致。

在本申请实施例中，变焦监控设备获取当前视场角大小，并基于当前视场角大小，确定变焦监控设备当前获取的目标监控图像对应的目标平滑窗口；然后，基于目标平滑窗口中包含的与目标监控图像连续的至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值；最后，基于目标白平衡增益值，对目标监控图像的白平衡进行调整，并输出调整后的目标监控图像。可见，本申请实施例中，变焦监控设备最终输出的目标监控图像的白平衡增益值，是基于历史监控图像对应的参考白平衡增益值确定的，因此可以实现目标监控图像与历史监控图像白平衡的一致性。且本申请实施例，不需要考虑不同色温下呈现的颜色统计特征，因此无需进行颜色统计特征提取，基于历史监控图像的参考白平衡增益值，确定当前获取的目标监控图像的目标白平衡增益值的方式更具备普适性。

在介绍完本申请实施例的设计思想之后，下面对本申请实施例的技术方案能够适用的应用场景做一些简单介绍，需要说明的是，以下介绍的应用场景仅用于说明本申请实施例而非限定。在具体实施过程中，可以根据实际需要灵活地应用本申请实施例提供的技术方案。

请参考图2，图2示例性提供本申请实施例中一种白平衡调整的应用场景，在该应用场景中，包括变焦监控设备20、至少一个服务器21以及终端设备22(具体包括但不限于图2所示的终端设备22-1和终端设备22-2)；其中：

变焦监控设备20，用于获取监控图像，为安装在商场、路旁、街道等包含摄像装置的设备，并对获取的监控图像进行白平衡调整后输出到服务器21中；

服务器21可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)、以及大数据和人工智能平个等基础云计算服务的云服务器；用于存储变焦监控设备20获取的监控图像，并在接收到终端设备22的查找指令、观看指令后，服务器21将监控图像组成的监控视频下发到终端设备22中，通过终端设备22浏览变焦监控设备20获取的监控图像。

在一种可选的实施方式中，变焦监控设备20与服务器21之间可以通过通信网络进行通信，终端设备22与服务器21之间也可以通过通信网络进行通信。通信网络是有线网络或无线网络。比如，变焦监控设备20通过无线接入点13与服务器21间接地连接，或变焦监控设备20通过因特网与服务器21直接地连接，同理终端设备22与服务器21之间的连接方式不再赘述。

基于上述应用场景，下面结合上述描述的应用场景，根据附图来描述本申请示例性实施方式提供的白平衡调整的方法，需要注意的是，上述应用场景仅是为了便于理解本申请的精神和原理而示出，本申请的实施方式在此方面不受任何限制。

请参考图3，图3示例性提供本申请实施例中一种白平衡调整的方法，应用于变焦监控设备，包括如下步骤：

步骤S300，获取当前视场角大小。

在本申请实施例中，变焦监控设备实时获取当前视场角大小。

步骤S301，基于当前视场角大小，确定变焦监控设备当前获取的目标监控图像对应的目标平滑窗口。

在本申请实施例中，基于当前视场角大小，确定变焦监控设备当前获取的目标监控图像对应的目标平滑窗口时，主要基于当前视场角大小，确定当前视场角大小对应的目标视场角影响因子；

然后，基于确定的目标视场角影响因子，在预先设定的视场角影响因子和平滑窗口的第一对应关系中，查找目标视场角影响因子对应的第一候选平滑窗口集合；同时，在预先设定的倍率影响因子和平滑窗口的第二对应关系中，查找变焦监控设备当前获取的目标监控图像对应的倍率参数确定的倍率影响因子对应的第二候选平滑窗口集合；

在确定第一候选平滑窗口集合和第二候选平滑窗口集合后，将第一候选平滑窗口集合和第二候选平滑窗口集合中相同的候选平滑窗口，作为目标平滑窗口。

在一种可能的实现方式中，可以基于查表的方式确定目标监控图像对应的目标平滑窗口。请参考表1，表1为二维表，其中横向为倍率影响因子，纵向为视场角影响因子，倍率影响因子和视场角影响因子对应的数值表示平滑窗口数量，平滑窗口数量为平滑窗口中包含有多少帧连续的监控图像。

表1

	x1	x2	x3	…	xn
						y1	10	20	30	…	10*n
y2	20			…
						y3	30			…
…	…	…	…	…
						yn	10*n			…

需要说明的是，上述二维表中的数值仅是举例说明，并不是唯一值。

若基于变焦监控设备当前获取的视场角大小，确定的目标视场角影响因子为y1；基于变焦监控设备当前获取的目标监控图像对应的倍率参数，确定的倍率影响因子为x2。基于上述表1，可以确定目标平滑窗口数量为20，即目标平滑窗口中包含有20帧连续的监控图像。

在一种可能的实现方式中，在基于当前视场角大小，确定当前视场角大小对应的目标视场角影响因子时，主要以当前视场角大小与变焦监控设备的最小视场角之间的大小关系为前提条件，来确定当前视场角大小对应的目标视场角影响因子。

在本申请实施例中，主要包括如下两种方式：

方式一：当前视场角大小等于变焦监控设备的最小视场角。

在当前视场角大小等于变焦监控设备的最小视场角时，基于变焦监控设备获取的当前快门时间、当前感光增益、当前所处环境的亮度统计值、以及变焦监控设备的实际视场角范围，确定当前视场角大小对应的目标视场角影响因子。

具体的，可参见如下公式：

其中，shut指变焦监控设备的当前快门时间，单位为ms；gain是指变焦监控设备的当前感光增益，单位为dB；ev是指变焦监控设备的当前所处环境的亮度统计值，单位为dB；fovMax是指变焦监控设备的最大视场角；fovMin是指变焦监控设备的最小视场角。

需要说明的是，fovMax和fovMin用于确定变焦监控设备的实际视场角范围；且fovMax和fovMin可以是预先获取的，比如在步骤S300，获取当前视场角大小之前获取，也可以在确定需要使用fovMax和fovMin时获取，获取fovMax和fovMin的具体时间不做限定，可以根据实际情况进行调整。

方式二：当前视场角大小大于变焦监控设备的最小视场角。

在当前视场角大小大于变焦监控设备的最小视场角时，基于变焦监控设备获取的当前快门时间、当前感光增益、当前所处环境的亮度统计值以及参考系数，确定当前视场角大小对应的目标视场角影响因子。

具体的，可参见如下公式：

x＝shut*gain*k/ev

其中，shut指变焦监控设备的当前快门时间，单位为ms；gain是指变焦监控设备的当前感光增益，单位为dB；ev是指变焦监控设备的当前所处环境的亮度统计值，单位为dB；k是指参考系数。

其中，参考系数是基于当前视场角大小、最大视场角和最小视场角确定的，具体的，参见如下公式：

k＝(fovMax-fovMin)/(fov-fovMin)

其中，fovMax是指变焦监控设备的最大视场角；fovMin是指变焦监控设备的最小视场角，fov是指变焦监控设备获取的当前视场角大小。

在本申请实施例中，对平滑窗口数量引入了视场角和倍率的二维调整策略，且根据当前视场角大小在最大视场角和最小视场角中所处的位置，来决定平滑窗口数量；实现了大视场角下平滑滤波窗口数多，小视场角下平滑窗口数少；大倍率下平滑窗口数多，小倍率下平滑窗口数少。以实现上平滑窗口数量越多，白平衡增益变化的就越慢；平滑窗口数量越少，白平衡增益变化的就越快。

步骤S302，基于目标平滑窗口中包含的与目标监控图像连续的至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值。

需要说明的是，本申请实施例中，确定目标平滑窗口，即确定目标平滑窗口数量，也就是说确定了与目标监控图像连续的第一历史监控图像的数量。

在本申请实施例中，基于目标平滑窗口中包含的与目标监控图像连续的至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值时，将当前视场角大小，与至少一个预设视场角范围进行匹配，根据匹配结果，基于至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值。

请参考图4，图4示例性提供了本申请实施例中一种确定目标白平衡增益值的方法，包括如下步骤：

步骤S400，获取当前视场角大小。

步骤S401，判断当前视场角大小，与至少一个预设视场角范围是否匹配成功，若是则执行步骤S402，否则执行步骤S403；

在本申请实施例中，至少一个预设视场角范围是基于变焦监控设备的实际视场角范围进行划分的；

比如，包括一个预设视场角范围，为大于(2*(fovMax-fovMin))/3；此时将当前视场角大小与(2*(fovMax-fovMin))/3进行匹配，确定当前视场角是否大于(2*(fovMax-fovMin))/3，若大于则确定匹配成功，并执行步骤S402，否则确定匹配失败，并执行步骤S403；

比如，包括两个预设视场角范围，分别为大于(2*(fovMax-fovMin))/3，小于(2*(fovMax-fovMin))/3但大于(1*(fovMax-fovMin))/3。此时，先将当前视场角大小与(2*(fovMax-fovMin))/3进行匹配，确定当前视场角是否大于(2*(fovMax-fovMin))/3，若大于则确定匹配成功，并执行步骤S402，否则将当前视场角大小与(1*(fovMax-fovMin))/3进行匹配，确定当前视场角是否大于(1*(fovMax-fovMin))/3，若大于则确定匹配成功，并执行步骤S402，否则确定匹配失败，并执行步骤S403；

需要说明的是，当包含多个预设视场角范围时，首先与最大的预设视场角范围进行匹配，确定匹配失败后，再与第二大的预设视场角范围进行匹配，以此类推，在此不再赘述。

步骤S402，确定目标平滑窗口中包含的监控图像的帧数，并以目标监控图像相邻的一帧历史监控图像为起始位置，确定帧数的连续多帧第二历史监控图像；针对第二历史监控图像对应的参考白平衡增益值，进行平滑处理，获得第一平滑白平衡增益值；并将至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，以及目标监控图像对应的预测白平衡增益值，进行平滑处理，获得第二平滑白平衡增益值；基于第一平滑白平衡增益值，以及第一平滑白平衡增益值和第二平滑白平衡增益值之间的差绝对值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值；

其中，参考白平衡增益值是，基于相应的历史监控图像作为目标监控图像时，确定的目标白平衡增益值调整后的；预测白平衡增益值，是基于预设的传统白平衡统计方式预测的。

在本申请实施例中，已基于当前视场角大小确定了目标平滑窗口，因此可以直接确定目标平滑窗口中包含的监控图像的帧数。设目标平滑窗口大小为4，则在确定目标监控图像的目标白平衡增益值时：

首先，确定与目标监控图像相邻的4帧连续历史监控图像，以及每一帧历史监控图像的参考白平衡增益值；确定4个参考白平衡增益值的平均值，该平均值为第一平滑白平衡增益值；

然后，确定目标监控图像的预测白平衡增益值，以及与目标监控图像相邻的3帧连续历史监控图像中每一帧历史监控图像的参考白平衡增益值；确定预测白平衡增益值与3个参考白平衡增益值的平均值，该平均值为第二平滑白平衡增益值；

最后，基于第一平滑白平衡增益值，以及第一平滑白平衡增益值和第二平滑白平衡增益值之间的差绝对值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值，即目标白平衡增益值＝第一平滑白平衡增益值+|第一平滑白平衡增益值-第二平滑白平衡增益值|。

步骤S403，判断当前是否存在预先获取的目标白平衡增益值，若存储，则执行步骤S404，否则执行步骤S405。

步骤S404，将至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，以及目标监控图像对应的预测白平衡增益值，进行平滑处理，获得第三平滑白平衡增益值；并基于第三平滑白平衡增益值，以及与目标监控图像相邻的一帧历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值；

其中，参考白平衡增益值是，基于相应的历史监控图像作为目标监控图像时，确定的目标白平衡增益值调整后的；预测白平衡增益值，是基于预设的传统白平衡统计方式预测的。

在本申请实施例中，目标监控图像的目标白平衡增益值＝参考白平衡增益值+|第三平滑白平衡增益值-参考白平衡增益值|。

步骤S405，将当前视场角大小调整为变焦监控设备的最大视场角。

需要说明的是，将当前视场角大小调整为变焦监控设备的最大视场角后，继续执行调整变焦监控设备获取的目标监控图像的白平衡的步骤，即循环执行本申请实施例的方法步骤。

步骤S303，基于目标白平衡增益值，对目标监控图像的白平衡进行调整，并输出调整后的目标监控图像。

在本申请实施例中，在确定目标白平衡增益值后，基于目标白平衡增益值，对目标监控图像的白平衡进行调整。

请参考图5，图5示例性提供了本申请实施例中一种调整白平衡增益值后的连续多帧监控图像的示意图。从图5中可知，当前获取的目标监控图像与之前获取的历史监控图像中的物体颜色风格一致，即目标监控图像与历史监控图像的白平衡效果一致。比如，设图5中的监控图像a2是在正常倍数下获取的历史监控图像，监控图像a2中采用未填充的方式，表示一种白平衡风格，监控图像b2是在变焦监控设备变倍，即在监控图像a2对应的倍数下扩大倍数后获取的目标监控图像，监控图像b2中采用未填充的方式，表示与目标监控图像一致的白平衡风格。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种白平衡调整的装置600，请参考图6，图6示例性提供了本申请实施例中一种白平衡调整的装置600，该装置包括：

获取模块601，用于获取当前视场角大小；

第一确定模块602，用于基于当前视场角大小，确定变焦监控设备当前获取的目标监控图像对应的目标平滑窗口；

第二确定模块603，用于基于目标平滑窗口中包含的与目标监控图像连续的至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值；

调整模块604，用于基于目标白平衡增益值，对目标监控图像的白平衡进行调整，并输出调整后的目标监控图像。

在一种可能的实现方式中，第一确定模块602具体用于：

基于当前视场角大小，确定当前视场角大小对应的目标视场角影响因子；

基于预先设定的视场角影响因子和平滑窗口的第一对应关系，确定目标视场角影响因子对应的第一候选平滑窗口集合；

基于预先设定的倍率影响因子和平滑窗口的第二对应关系，确定倍率影响因子对应的第二候选平滑窗口集合，其中倍率影响因子是变焦监控设备当前获取的目标监控图像对应的倍率参数；

将第一候选平滑窗口集合和第二候选平滑窗口集合中相同的候选平滑窗口，作为目标平滑窗口。

在一种可能的实现方式中，第一确定模块602具体用于：

若当前视场角大小等于变焦监控设备的最小视场角，则基于变焦监控设备获取的当前快门时间、当前感光增益、当前所处环境的亮度统计值、以及变焦监控设备的实际视场角范围，确定当前视场角大小对应的目标视场角影响因子；或

若当前视场角大小大于变焦监控设备的最小视场角，则基于变焦监控设备获取的当前快门时间、当前感光增益、当前所处环境的亮度统计值以及参考系数，确定当前视场角大小对应的目标视场角影响因子，其中，参考系数是基于当前视场角大小、最大视场角和最小视场角确定的。

在一种可能的实现方式中，第二确定模块603具体用于：

将当前视场角大小，与至少一个预设视场角范围进行匹配，其中，至少一个预设视场角范围是基于变焦监控设备的实际视场角范围进行划分的；

根据匹配结果，基于至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值。

在一种可能的实现方式中，第二确定模块603具体用于：

在确定匹配成功后，确定目标平滑窗口中包含的监控图像的帧数，并以目标监控图像相邻的一帧历史监控图像为起始位置，确定帧数的连续多帧第二历史监控图像；

针对第二历史监控图像对应的参考白平衡增益值，进行平滑处理，获得第一平滑白平衡增益值；并

将至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，以及目标监控图像对应的预测白平衡增益值，进行平滑处理，获得第二平滑白平衡增益值；

基于第一平滑白平衡增益值，以及第一平滑白平衡增益值和第二平滑白平衡增益值之间的差绝对值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值；

其中，参考白平衡增益值是，基于相应的历史监控图像作为目标监控图像时，确定的目标白平衡增益值调整后的；预测白平衡增益值，是基于预设的传统白平衡统计方式预测的。

在一种可能的实现方式中，第二确定模块603具体用于：

在确定匹配失败后，判断当前是否存在预先获取的目标白平衡增益值；

若存在预先获取的目标白平衡增益值，则将至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，以及目标监控图像对应的预测白平衡增益值，进行平滑处理，获得第三平滑白平衡增益值；并基于第三平滑白平衡增益值，以及与目标监控图像相邻的一帧历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定目标监控图像的目标白平衡增益值。

在一种可能的实现方式中，第二确定模块603判断当前是否存在预先获取的目标白平衡增益值后，还用于：

若不存在预先获取的目标白平衡增益值，则将当前视场角大小调整为变焦监控设备的最大视场角。

为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各单元(或模块)分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元(或模块)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

在介绍了本申请示例性实施方式的白平衡调整的方法及装置后，接下来介绍本申请的另一示例性实施方式的白平衡调整的变焦监控设备。

所属技术领域的技术人员能够理解，本申请的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本申请的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

在一种可能的实现方式中，本申请实施例提供的白平衡调整变焦监控设备可以至少包括处理器和存储器。其中，存储器存储有程序代码，当程序代码被处理器执行时，使得处理器执行本申请中各种示例性实施方式的白平衡调整方法中的任一步骤。

下面参照图7来描述根据本申请的这种实施方式的变焦监控设备700。如图7变焦监控设备700仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，变焦监控设备700的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器701、上述至少一个存储器702、连接不同系统组件(包括存储器702和处理器701)的总线703。

总线703表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

存储器702可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存取存储器(RAM)7021和/或高速缓存存储器7022，还可以进一步包括只读存储器(ROM)7023。

存储器702还可以包括具有一组(至少一个)程序模块7024的程序/实用工具7025，这样的程序模块7024包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

变焦监控设备700也可以与一个或多个外部设备704(例如键盘、指向设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与变焦监控设备700交互的设备通信，和/或与使得该变焦监控设备700能与一个或多个其它计算装置进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口705进行。并且，变焦监控设备700还可以通过网络适配器706与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图7所示，网络适配器706通过总线703与用于变焦监控设备700的其它模块通信。应当理解，尽管图7中未示出，可以结合变焦监控设备700使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

在一些可能的实施方式中，本申请提供的白平衡调整的方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在计算机设备上运行时，程序代码用于使计算机设备执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的白平衡调整的方法中的步骤。

程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

本申请的实施方式的短信息的发送控制的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在计算装置上运行。

可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由命令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两种或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种白平衡调整的方法，其特征在于，应用于变焦监控设备，该方法包括：

获取当前视场角大小；

基于所述当前视场角大小，确定所述变焦监控设备当前获取的目标监控图像对应的目标平滑窗口；

基于所述目标平滑窗口中包含的与所述目标监控图像连续的至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定所述目标监控图像的目标白平衡增益值；

基于所述目标白平衡增益值，对所述目标监控图像的白平衡进行调整，并输出调整后的目标监控图像；

其中，所述基于所述当前视场角大小，确定所述变焦监控设备当前获取的目标监控图像对应的目标平滑窗口，包括：

基于所述当前视场角大小，确定所述当前视场角大小对应的目标视场角影响因子；

基于预先设定的视场角影响因子和平滑窗口的第一对应关系，确定所述目标视场角影响因子对应的第一候选平滑窗口集合；

基于预先设定的倍率影响因子和平滑窗口的第二对应关系，确定所述倍率影响因子对应的第二候选平滑窗口集合，其中所述倍率影响因子是所述变焦监控设备当前获取的目标监控图像对应的倍率参数；

将所述第一候选平滑窗口集合和所述第二候选平滑窗口集合中相同的候选平滑窗口，作为所述目标平滑窗口。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前视场角大小，确定所述当前视场角大小对应的目标视场角影响因子，包括：

若所述当前视场角大小等于所述变焦监控设备的最小视场角，则基于所述变焦监控设备获取的当前快门时间、当前感光增益、当前所处环境的亮度统计值、以及所述变焦监控设备的实际视场角范围，确定所述当前视场角大小对应的目标视场角影响因子；或

若所述当前视场角大小大于所述变焦监控设备的最小视场角，则基于所述变焦监控设备获取的当前快门时间、当前感光增益、当前所处环境的亮度统计值以及参考系数，确定所述当前视场角大小对应的目标视场角影响因子，其中，所述参考系数是基于所述当前视场角大小、所述变焦监控设备的最大视场角和所述最小视场角确定的。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标平滑窗口中包含的与所述目标监控图像连续的至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定所述目标监控图像的目标白平衡增益值，包括：

将所述当前视场角大小，与至少一个预设视场角范围进行匹配，其中，所述至少一个预设视场角范围是基于所述变焦监控设备的实际视场角范围进行划分的；

根据匹配结果，基于所述至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定所述目标监控图像的目标白平衡增益值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据匹配结果，基于所述至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定所述目标监控图像的目标白平衡增益值，包括：

在确定匹配成功后，确定所述目标平滑窗口中包含的监控图像的帧数，并以所述目标监控图像相邻的一帧历史监控图像为起始位置，确定所述帧数的连续多帧第二历史监控图像；

针对所述第二历史监控图像对应的参考白平衡增益值，进行平滑处理，获得第一平滑白平衡增益值；并

将所述至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，以及所述目标监控图像对应的预测白平衡增益值，进行平滑处理，获得第二平滑白平衡增益值；

基于所述第一平滑白平衡增益值，以及所述第一平滑白平衡增益值和所述第二平滑白平衡增益值之间的差绝对值，确定所述目标监控图像的目标白平衡增益值；

其中，所述参考白平衡增益值是，基于相应的历史监控图像作为目标监控图像时，确定的目标白平衡增益值调整后的；所述预测白平衡增益值，是基于预设的传统白平衡统计方式预测的。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据匹配结果，基于所述至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定所述目标监控图像的目标白平衡增益值，包括：

在确定匹配失败后，判断当前是否存在预先获取的目标白平衡增益值；

若存在所述预先获取的目标白平衡增益值，则将所述至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，以及所述目标监控图像对应的预测白平衡增益值，进行平滑处理，获得第三平滑白平衡增益值；并基于所述第三平滑白平衡增益值，以及与所述目标监控图像相邻的一帧历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定所述目标监控图像的目标白平衡增益值。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述判断当前是否存在预先获取的目标白平衡增益值后，还包括：

若不存在所述预先获取的目标白平衡增益值，则将所述当前视场角大小调整为所述变焦监控设备的最大视场角。

7.一种白平衡调整的装置，其特征在于，应用于变焦监控设备，该装置包括：

获取模块，用于获取当前视场角大小；

第一确定模块，用于基于所述当前视场角大小，确定所述变焦监控设备当前获取的目标监控图像对应的目标平滑窗口；

第二确定模块，用于基于所述目标平滑窗口中包含的与所述目标监控图像连续的至少一帧第一历史监控图像对应的参考白平衡增益值，确定所述目标监控图像的目标白平衡增益值；

调整模块，用于基于所述目标白平衡增益值，对所述目标监控图像的白平衡进行调整，并输出调整后的目标监控图像；

其中，所述第一确定模块具体用于：

基于所述当前视场角大小，确定所述当前视场角大小对应的目标视场角影响因子；

基于预先设定的视场角影响因子和平滑窗口的第一对应关系，确定所述目标视场角影响因子对应的第一候选平滑窗口集合；

基于预先设定的倍率影响因子和平滑窗口的第二对应关系，确定所述倍率影响因子对应的第二候选平滑窗口集合，其中所述倍率影响因子是所述变焦监控设备当前获取的目标监控图像对应的倍率参数；

将所述第一候选平滑窗口集合和所述第二候选平滑窗口集合中相同的候选平滑窗口，作为所述目标平滑窗口。

8.一种变焦监控设备，其特征在于，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行权利要求1-6任一权利要求所述方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-6任一所述的方法。

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