TWI540904B - 白平衡調整方法 - Google Patents

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Description

白平衡調整方法
本發明關於一種影像處理技術，尤其涉及一種影像處理技術中的白平衡調整方法。
一般而言，物體反射出的光顏色視光源的色彩而定。人的大腦可以檢測並更正類似這樣的色彩改變，因此不論是在陽光、陰霾的天氣、室內白熾燈或螢光燈下，人的眼睛均可以適應這樣的色彩改變，而不會影響人們所看的白色物體。然而，就數位影像獲取裝置而言，這些由不同光源產生的“白色”在顏色上來說還是不盡相同。例如，鎢絲燈(燈泡)照明的環境拍出的照片可能偏黃，其他環境拍出的照片可能有的會偏藍色或紅色。
為了貼近人的視覺，數位影像獲取裝置就必須模仿人類大腦並根據光線來調整色彩，定義什麼是白色，以便在最後照片中能夠呈現中肉眼所看到的白色，這種調整即稱之為“白平衡(White Blancing)”。
習知技術中，提出利用直方圖延展方法(Color Histogram Stretching,CHS)於影像白平衡，將未經白平衡影像的RGB三通道(Red，Green，Blue)畫素色階直方圖重新量化至0-255的範圍內，結果顯示這個方法具有較小誤差與即時的特性。但該方法，並未顧及轉換後的影像對比度，故，白平衡後的影像往往對比 度不高，也因此容易隱藏影像中的細節部份。
有鑑於此，有必要提供一種影像對比度較高的白平衡調整方法。
一種白平衡調整方法，包括如下步驟：採集Raw影像，Raw影像的畫素排列方式為BGb/GrR格式；抽取Raw影像中B、Gb、Gr、R通道，並得到相應通道中所有畫素的色階值；分別掃描B、Gb、Gr、R通道中的所有畫素的色階值並記錄每個色階值對應的畫素個數，以得到B、Gb、Gr、R通道中每個色階值的累計比例；將B、Gb、Gr、R各通道的累計比例與一預設的最小值和最大值比較，得到大於等於最大值的累計比例和小於等於最小值的累計比例，大於等於最大值的累計比例對應色階值的平均值為參考白，小於等於最小值的累計比例對應色階值的平均值為參考黑；根據得到的參考白和參考黑，採用直方圖等化法將B、Gb、Gr、R通道中的色階值重新量化以得到白平衡調整後的色階值。
相較於先前技術，本發明實施例的白平衡調整方法通過概率計算得到參考白和參考黑以及兼具直方圖等化法的強化對比功能，從而使得白平衡後的影像的對比度較高，容易解讀影像中的細節部份。
圖1是本發明實施白平衡調整方法的流程圖。
圖2是一種Raw影像的畫素排列示意圖。
下面將結合附圖對本發明實施例作進一步詳細說明。
請參閱圖1，本發明實施例提供的白平衡調整方法用來調整影像的白平衡，白平衡調整方法包括如下步驟：
S1，採集Raw影像，Raw影像的畫素排列方式為BGb/GrR格式。
S2，抽取Raw影像中B、Gb、Gr、R通道，並得到相應通道中所有畫素的色階值。
S3，分別掃描B、Gb、Gr、R通道中的所有畫素的色階值並記錄每個色階值對應的畫素個數，以得到B、Gb、Gr、R通道中每個色階值的累計比例。
S4，將B、Gb、Gr、R各通道的累計比例與一預設的最小值和最大值比較，得到大於等於最大值的累計比例和小於等於最小值的累計比例，大於等於最大值的累計比例對應色階值的平均值為參考白，小於等於最小值的累計比例對應色階值的平均值為參考黑。
S5，根據得到的參考白和參考黑，採用直方圖等化法將B、Gb、Gr、R通道中的色階值重新量化以得到白平衡調整後的色階值。
請一並參閱圖2，在S1中，一副Raw圖像(Raw的原意為“未經加工”，可以理解，Raw圖像就是影像感測器將捕捉到的光源訊號轉為數位訊號的原始數據組成的圖像)由多個畫素(pixel)組成，再依據影像感測器表面覆蓋的彩色濾光片，可以得到圖中所示的拜爾模式(Bayer Pattern)，即BG/GR(本案中以BGb/GrR表示)格式，換言之，當奇數行畫素的排列為BGBGBG時，偶數行畫素的排列為GRGRGR，或者，當奇數行畫素的排列為GRGRGR時，偶數行畫素的排列為BGBGBG。其中，Gb代表BGBG中的G，Gr代表GRGR中的G。
S2中，分別掃描每一個畫素以得到B、Gb、Gr、R通道中每一個通道的第一個畫素到最後一個畫素的色階值。
需要說明地是，B、Gb、Gr、R通道中首先得到哪個通道畫素的色階值並無限定，可以按照B、Gb、Gr、R通道的順序或R、Gb、Gr、B通道的順序，也可以為其他順序。
若每一個畫素以8bits表示，則色階值的範圍為0~255；若每一個畫素以10bits表示，則色階值的範圍為0~1023。概而言之，畫素色階值的範圍為[0，2n-1]，其中，n為畫素的位數。
S3中，可以先掃描R通道所有畫素的色階值，並記錄所有色階值對應的畫素個數，例如，色階值為50的畫素個數為200個、色階值為100的畫素個數為3800個、色階值為200的畫素個數為4000個等等一系列數據。
累計比例的計算方法為，n=0，1，2，3……255或1203。跟據累計比例的計算方法可知，色階值為255或1023的累計比例會為1，並且每一個累計比例對應一個色階值。
比如，Raw影像的總畫素個數為976×1296，R通道中色階值為1的畫素個數為1萬、色階值2對應的畫素個數為5千、色階值3對應的畫素個數為1萬，那麼，色階值為3時的累計比例為(10000+5000+10000)/(976×1296)=0.0198，而累計比例0.0198對應了色階值3。需要說明地是，此處的畫素個數只是為了方便說明，並不一定正確。
以此類推，採用相同的方法，得到B、Gb、Gr通道的每個色階值 的累計比例。
當然，得到B、Gb、Gr、R通道每一個色階值的累計比例並無先後順序。
S4中，B、Gb、Gr、R通道各自的最小值和最小值可以由使用者自訂，不同通道的最大值和最小值可以分別相同，也可以不同。
本實施方式中，各通道的預設的最小值定義均為0.01、最大值均定義為0.99。
將S3中的R通道的所有累計比例與最大值和最小值比較，從而得到所有小於等於最小值的累計比例和大於等於最大值的累計比例，大於等於最大值的累計比例對應的色階值的平均值為參考白，小於等於最小值的累計比例對應色階值的平均值為參考黑。
以此類推，對於B、Gb、Gr通道，採用與R通道相同的方法，利用各自的累計比例，得到相應通道的參考白和參考黑。
S5中，根據得到的R通道的參考黑和參考白，將R通道中累計比例位於最小值和最大值之間的累計比例對應的原始色階值採用直方圖等化法(Histogram Equalization)重新量化，以得到白平衡調整後的R通道的直方圖。
將參考白定義為調整後的色階值的最大值2n-1(一般為255或1023)，將參考黑定義為調整後的色階值的最小值0，對Raw圖像中R通道的位於最小值與最大值之間累計比例對應的色階值採用公式進行重新量化，其中，C為R通道中位 於最小值和最大值之間的累計比例對應色階值，L為參考黑對應的色階值。
參考R通道的做法，根據B、Gb、Gr通道的相應參考黑和參考白得到相應通道白平衡後的直方圖。
本實施例的白平衡調整方法通過概率計算得到參考白和參考黑以及兼具直方圖等化法的強化對比功能，從而使得白平衡後的影像的對比度較高，容易解讀影像中的細節部份。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

Claims (3)

  1. 一種白平衡調整方法，包括如下步驟：採集Raw影像，Raw影像的畫素排列方式為BGb/GrR格式；抽取Raw影像中B、Gb、Gr、R通道，並得到相應通道中所有畫素的色階值；分別掃描B、Gb、Gr、R通道中的所有畫素的色階值並記錄每個色階值對應的畫素個數，以得到B、Gb、Gr、R通道中每個色階值的累計比例；將B通道的累計比例與一預設的最小值和最大值比較，得到大於等於最大值的比值和小於等於最小值的比值，大於等於最大值的比值對應色階值的平均值為B通道的參考白，小於等於最小值的比值對應色階值的平均值為B通道的參考黑，將Gb通道的累計比例與一預設的最小值和最大值比較，得到大於等於最大值的比值和小於等於最小值的比值，大於等於最大值的比值對應色階值的平均值為Gb通道的參考白，小於等於最小值的比值對應色階值的平均值為Gb通道的參考黑，將Gr通道的累計比例與一預設的最小值和最大值比較，得到大於等於最大值的比值和小於等於最小值的比值，大於等於最大值的比值對應色階值的平均值為Gr通道的參考白，小於等於最小值的比值對應色階值的平均值為Gr通道的參考黑，將R通道的累計比例與一預設的最小值和最大值比較，得到大於等於最大值的比值和小於等於最小值的比值，大於等於最大值的比值對應色階值的平均值為R通道的參考白，小於等於最小值的比值對應色階值的平均值為R通道的參考黑，其中，得到B、Gb、Gr、R通道的參考白和參考黑無先後順序；根據得到的參考白和參考黑，採用直方圖等化法將B、Gb、Gr、R通道中 的色階值重新量化以得到白平衡調整後的色階值，該直方圖等化法重新量化後的色階值為，其中，C為B、Gb、Gr、R通道中位於最小值和最大值之間的累計比例對應的色階值，L為參考黑對應的色階值，n為畫素的位數。
  2. 如請求項1所述的白平衡調整方法，其中，所述最小值為0.01，最大值為0.99。
  3. 如請求項1所述的白平衡調整方法，其中，所述畫素的色階值範圍為[0，2n-1]，n為畫素的位數。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6995791B2 (en) * 2002-04-02 2006-02-07 Freescale Semiconductor, Inc. Automatic white balance for digital imaging
TW200632771A (en) * 2005-03-10 2006-09-16 Avisonic Technology Corp Automatic white balance method applicable for color digital image
US8547450B2 (en) * 2010-02-22 2013-10-01 Texas Instruments Incorporated Methods and systems for automatic white balance
US8605167B2 (en) * 2010-09-01 2013-12-10 Apple Inc. Flexible color space selection for auto-white balance processing
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