TWI554116B - 白平衡調整方法 - Google Patents

白平衡調整方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI554116B
TWI554116B TW101138141A TW101138141A TWI554116B TW I554116 B TWI554116 B TW I554116B TW 101138141 A TW101138141 A TW 101138141A TW 101138141 A TW101138141 A TW 101138141A TW I554116 B TWI554116 B TW I554116B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
rmin
rmax
channels
gradation
white balance
Prior art date
Application number
TW101138141A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201417586A (zh
Inventor
林國宏
李宗益
Original Assignee
鴻海精密工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 鴻海精密工業股份有限公司 filed Critical 鴻海精密工業股份有限公司
Priority to TW101138141A priority Critical patent/TWI554116B/zh
Priority to US13/905,156 priority patent/US8953063B2/en
Publication of TW201417586A publication Critical patent/TW201417586A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI554116B publication Critical patent/TWI554116B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
    • H04N23/88—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals for colour balance, e.g. white-balance circuits or colour temperature control

Description

白平衡調整方法
本發明關於一種圖像處理技術，尤其涉及一種圖像處理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。
爲了貼近人的視覺，數位圖像獲取裝置就必須模仿人類大腦並根據光線來調整色彩，定義什麽是白色，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 Blance）”。
習知技術中，提出利用直方圖延展方法(Color Histogram Stretching, CHS)來調整影像白平衡，將未經白平衡影像的RGB三通道(Red， Green， Blue)的直方圖，重新量化至0-255的範圍，調整結果顯示這個方法具有較小誤差與即時的特性。
在直方圖上，較大色階和較小色階方向定義二個相同寬度範圍為門檻，在這二個門檻內畫素對應的色階的平均值分別為參考白與參考黑，根據參考白和參考黑將色階重新映射以完成自動白平衡。
於這些方法論的基礎之下，雖可以找出參考白與參考黑，但由於待求參考白與參考黑的門檻是固定的，因此求出的參考白與參考黑容易被限制固定在某個範圍內。另一方面，若以直方圖常態分佈的情形來說，求得的參考白與參考黑是相對穩定的，不易受雜訊影響；但如果主峰偏左分佈，則求得過大的參考白；反之，主峰偏右分佈，則求得過小的參考黑。在結果上，白平衡調整後的對比度較差。
有鑑於此，有必要提供一種可變門檻的白平衡調整方法。
一種白平衡調整方法，包括如下步驟：設定Raw圖像中的R、G、B通道的初始化最大值門檻Rmax和最小值門檻Rmin，並使Rmax=Rmin，最大值門檻內的色階的平均值表示參考白，最小值門檻內的色階的平均值表示參考黑；抽取Raw圖像中的R、G、B通道的色階值，並分別得到相應通道的色階的最小值a、最大值b和平均值c；分別定義R、G、B通道的調變係數r，r=(c-a)/(b-a)；分別重新定義R、G、B通道新的最大門檻Rmax’和最小門檻Rmin，如果r<0.5，則Rmin’=r×Rmin和Rmax’=(2.0-r)×Rmax，反之，Rmin’=(2.0-r)×Rmin和Rmax’=r×Rmax；分別得出R、G、B通道新的最大門檻Rmax’和最小門檻Rmin’內畫素對應的色階值的平均值進而得到相應通道的參考白和參考黑，根據R、G、B通道的參考黑和參考白根據直方圖延展法分別完成相應通道的白平衡調整。
相較於先前技術，本發明實施例的白平衡調整方法中，RGB通道的最大值門檻和最小值門檻是根據相應通道的色階值的最大值、最小值和平均值而設定的，不同的通道根據各自的色階值會有不同的最大值門檻和最小值門檻，然後再根據調整後的最大值門檻和最小值門檻對應的色劑的平均值來調整相應通道的白平衡，故，該白平衡調整方法更能反映圖像的真實情況，可以提高圖像白平衡調整後的對比度。
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圖像的白平衡，該白平衡調整方法包括如下步驟：
S1，載入Raw圖，並分別設定R、G、B通道的初始化最大值門檻Rmax和最小值門檻Rmin，並使Rmax=Rmin，最大值門檻內的色階的平均值表示參考白，最小值門檻內的色階的平均值表示參考黑。
S2，抽取Raw圖像中的R、G、B通道的色階值，並分別得到R、G、B通道色階的最小值a、最大值b和平均值c。
S3，分別定義R、G、B通道的調變係數r，r=(c-a)/(b-a)。
S4，分別重新定義R、G、B通道新的最大門檻Rmax’和最小門檻Rmin’，如果r<0.5，則Rmin’=r×Rmin和Rmax’=(2.0-r)×Rmax，反之，Rmin’=(2.0-r)×Rmin和Rmax’=r×Rmax。
S5，分別得出R、G、B通道新的最大門檻Rmax’和最小門檻Rmin’內色階的平均值進而得到相應通道的參考白和參考黑，根據R、G、B通道的參考黑和參考白並採用直方圖延展法分別完成相應通道的白平衡調整。
步驟S1中，Raw圖像的R、G、B各通道中的初始化最大值門檻Rmax和最小值門檻Rmin的值可以由使用者自訂，例如，Rmax=Rmin=0.01、Rmax=Rmin=0.02、Rmax=Rmin=0.03等等。本實施例中，Rmax=Rmin=0.01。
最大值門檻Rmax為：從最大的色階向色階逐漸減小的方向抓取一定數量的畫素，該畫素數量與Raw圖像的畫素總數量的比值即為最大值門檻。最大值門檻Rmax所對應範圍內的畫素指上述的從最大的色階向色階逐漸減小的方向所取的該一定數量的畫素。
最小值門檻Rmin為：從最小的色階向色階逐漸增大的方向抓取一定數量的畫素，該畫素數量與Raw圖像的畫素總數量的比值即為最小值門檻。最小值門檻Rmin所對應範圍內的畫素指上述的從最小的色階向色階逐漸增大的方向所取的該預定數量的畫素。
在本實施例中，Rmax=Rmin，也就是最小值門檻Rmin與最大值門檻Rmax二者所對應範圍內的畫素數量是相同的。但是，最小值門檻Rmin與最大值門檻Rmax二者所對應範圍內的畫素色階所跨越的範圍可能會有所不同。
步驟S2中，一副Raw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，Raw圖像通常可以用子畫素R（Red，紅）、G（Green，綠）、B（Blue，藍）的原始數據表示。
具體地，首先抽取Raw圖像中R通道的色階，比較色階得到最大值、最小值並通過最大值和最小計算得出平均值；然後參照R通道的方法分別抽取Raw圖像中G、B通道的色階，再進行比較計算得到G、B通道色階的最大值、最小值和平均值。
本步驟中，R、G、B通道的色階的抽取順序及計算順序並無限定，例如，可以先抽取G通道或B通道的色階比較計算其最大值、最小值和平均值。另外，也可以先將R、G、B通道的色階分別抽取完畢後，再計算相應通道的值。
步驟S3中，根據取得的最大值、最小值和平均值，由公式r=(c-a)/(b-a)得到相應通道的調變係數r。
本步驟中，R、G、B通道的相應調變係數r的計算順序並無限定。
步驟S5中，利用各通道新的最大門檻值和最小門檻值，計算最大門檻值和最小門檻值中色階的平均值從而得到相應通道的參考白H和參考黑L，利用參考黑和參考白並採用直方圖延展法以完成R、G、B通道的白平衡調整。
直方圖延展法中，Raw圖像中的每一個畫素根據參考黑和參考白進行調整，白平衡調整後的畫素的色階為：，其中，C表示Raw圖像中每一個畫素的色階、M為255或1023。R、G、B通道中的畫素應採用相應通道的H、L，例如，計算R通道畫素調整後色階，H、L應採用R通道的相應值。
需要說明地是，步驟S2-S5中，R、G、B通道白平衡調整的先後順序沒有限定，例如，可以先完成R通道的白平衡調整，接著完成G通道的白平衡調整，然後再完成B通道的白平衡調整；或者，依照GRB的順序、或者BGR的順序等。
本實施例的白平衡調整方法中，RGB通道的最大值門檻和最小值門檻是根據相應通道色階的最大值、最小值和平均值而設定的，不同的通道根據各自的色階會有不同的最大值門檻和最小值門檻，然後根據調整後的最大值門檻和最小值門檻對應的色劑的平均值來調整相應通道的白平衡，故，該白平衡調整方法更能反映圖像的真實情況，可以提高圖像白平衡調整後的對比度。
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。
無
圖1是本發明實施白平衡調整方法的流程圖。

Claims (3)

  1. 一種白平衡調整方法，包括如下步驟：
    設定初始化Raw圖像中R、G、B通道的最大值門檻Rmax和最小值門檻Rmin，並使Rmax=Rmin，最大值門檻內的色階的平均值表示參考白，最小值門檻內的色階的平均值表示參考黑；
    抽取Raw圖像中的R、G、B通道的色階值，並分別得到相應通道的色階值中的最小值a、最大值b和平均值c；
    分別定義R、G、B通道的調變係數r，r=(c-a)/(b-a)；
    分別重新定義R、G、B通道新的最大門檻Rmax’和最小門檻Rmin’，如果r<0.5，則Rmin’=r×Rmin和Rmax’=(2.0-r)×Rmax，反之，Rmin’=(2.0-r)×Rmin和Rmax’=r×Rmax；
    分別得出R、G、B通道新的最大門檻Rmax’和最小門檻Rmin’內所對應的畫素色階的平均值進而得到相應通道的參考白和參考黑，根據R、G、B通道的參考黑和參考白根據直方圖延展法分別完成相應通道的白平衡調整。
  2. 如請求項1所述的白平衡調整方法，其中，初始化最大值門檻Rmax和最小值門檻Rmin的大小均為0.01。
  3. 如請求項1所述的白平衡調整方法，其中，所述直方圖延展法完成白平衡調整後的畫素的色階為：，其中，C表示Raw圖像中每一個畫素的色階，H表示參考白，L表示參考黑，M為255或1023。
TW101138141A 2012-10-16 2012-10-16 白平衡調整方法 TWI554116B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101138141A TWI554116B (zh) 2012-10-16 2012-10-16 白平衡調整方法
US13/905,156 US8953063B2 (en) 2012-10-16 2013-05-30 Method for white balance adjustment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101138141A TWI554116B (zh) 2012-10-16 2012-10-16 白平衡調整方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201417586A TW201417586A (zh) 2014-05-01
TWI554116B true TWI554116B (zh) 2016-10-11

Family

ID=50475013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101138141A TWI554116B (zh) 2012-10-16 2012-10-16 白平衡調整方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8953063B2 (zh)
TW (1) TWI554116B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI540905B (zh) * 2012-10-29 2016-07-01 鴻海精密工業股份有限公司 白平衡調整方法
CN106570838B (zh) * 2016-10-28 2019-05-03 成都西纬科技有限公司 一种图像亮度优化方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1713739A (zh) * 2004-06-25 2005-12-28 北京中星微电子有限公司 自动白平衡动态调整电路
CN101447161A (zh) * 2008-12-02 2009-06-03 四川长虹电器股份有限公司 平板显示屏调整方法
TWM393706U (en) * 2010-05-03 2010-12-01 Himax Display Inc Light adjusting device of micro-projector system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
KR101092539B1 (ko) * 2005-02-18 2011-12-14 삼성전자주식회사 화이트 밸런스를 자동 조정하는 영상장치 및 그의 화이트밸런스 조정 방법
US8064110B2 (en) * 2005-12-08 2011-11-22 Qualcomm Incorporated Adaptive auto white balance
TW200908696A (en) * 2007-08-07 2009-02-16 Mitac Int Corp Auto white balance control system, white balance module and method thereof
US8547450B2 (en) * 2010-02-22 2013-10-01 Texas Instruments Incorporated Methods and systems for automatic white balance

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1713739A (zh) * 2004-06-25 2005-12-28 北京中星微电子有限公司 自动白平衡动态调整电路
CN101447161A (zh) * 2008-12-02 2009-06-03 四川长虹电器股份有限公司 平板显示屏调整方法
TWM393706U (en) * 2010-05-03 2010-12-01 Himax Display Inc Light adjusting device of micro-projector system

Also Published As

Publication number Publication date
US8953063B2 (en) 2015-02-10
TW201417586A (zh) 2014-05-01
US20140104454A1 (en) 2014-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104796683B (zh) 一种校准图像色彩的方法和系统
CN108024055B (zh) 白平衡处理的方法、装置、移动终端和存储介质
TWI293742B (zh)
US7916941B2 (en) Methods and apparatuses for restoring color and enhancing electronic images
JP4707450B2 (ja) 画像処理装置及びホワイトバランス調整装置
US9007484B2 (en) Alleviating dominant color failure in automatic white balance using histogram trimming
CN108234971B (zh) 白平衡参数确定方法、白平衡调整方法及装置、存储介质、终端
KR20080114172A (ko) 비선형 저조도 보정장치, 방법 및 상기 방법을프로그램화하여 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
CN104144333A (zh) 基于动态映射的自动白平衡
WO2019019870A1 (zh) 图像的白平衡处理方法、装置和终端设备
TWI533661B (zh) 色域轉換系統之膚色最佳化方法與裝置
US20110096190A1 (en) Automatic white balancing for photography
WO2013139067A1 (zh) 对彩色数字图像进行视觉立体感知增强的方法及系统
TW202123684A (zh) 用於特徵化環境照明之系統
TWI554116B (zh) 白平衡調整方法
US10275860B2 (en) Image processing device, image capturing device, image processing method, and program
TWI540905B (zh) 白平衡調整方法
TWI548284B (zh) 白平衡調整方法
JP6346431B2 (ja) 画像処理装置及び画像処理方法
CN103780890B (zh) 白平衡调整方法
KR101131109B1 (ko) 센서 특성을 고려한 화이트 검출에 의한 자동 화이트밸런스 설정방법
KR102170692B1 (ko) 화이트 밸런스 보정 장치 및 방법
TWI540904B (zh) 白平衡調整方法
TW201738841A (zh) 動態調整混色光源白平衡的方法
CN103795992B (zh) 白平衡调整方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees