專利名稱：感光裝置及用于其的白平衡方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術領域，特別涉及一種感光裝置及用于其的白平衡方法和>J-U ρ α裝直。
背景技術：
通常在不同的色溫條件下，目標物的色彩會發(fā)生不同變化。其中，白色物體的變化最為明顯，例如，在室內白熾燈的低色溫(2600Κ)環(huán)境下，白色物體看起來偏紅；在晴天太陽光的高色溫(10000Κ)環(huán)境下，白色物體看起來偏藍。為了盡可能的減小外來光線對目標物的色彩造成的影響，使得在不同色溫環(huán)境下拍攝的圖像都能顯現(xiàn)出目標物原本的色彩，則需要進行色彩矯正以實現(xiàn)真正的色彩平衡，稱為白平衡。
目前，在RGB (Red、Green、Blue，紅、綠、藍)空間實現(xiàn)自動白平衡的算法中，通?；贕值來調整R值和B值的大小，首先統(tǒng)計計算參考白點的R、G、B的平均值R_AVER、G_AVER和B_AVER，分別比較R_AVER和B_AVER與G_AVER的差值，根據(jù)與G_AVER差值的大小來判斷當前場景的色偏情況，進而調整R_AVER和B_AVER的大小，即調節(jié)R通道和B通道增益值R_GAIN和B_GAIN的大小，實現(xiàn)自動白平衡的調整。
現(xiàn)有技術存在的問題是，這種自動白平衡能夠在2500K-7500K的色溫范圍內正常調整，但是，在戶外等色溫比較高的場景下，由于一些物體的反光，這些反光點容易判斷為參考白點，廣生誤調。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一。
為達到上述目的，本發(fā)明第一方面的實施例提出一種感光裝置的白平衡方法，包括以下步驟:S1:根據(jù)輸入圖像的圖像信息確定所述輸入圖像中的參考白點；S2:根據(jù)所述參考白點計算第一色偏差值和第二色偏差值；S3:根據(jù)所述第一色偏差值和所述第二色偏差值判斷是否進行白平衡調整；S4:如果判斷進行白平衡調整，則根據(jù)所述輸入圖像的圖像信息確定所述輸入圖像的拍攝場景；S5:根據(jù)所述輸入圖像的拍攝場景確定不同的通道增益值的范圍；S6:根據(jù)所述通道增益值的范圍和預設的步長，調整所述通道增益值以獲得所述通道增益值的最終值；以及S7:根據(jù)所述通道增益值的最終值調整所述感光裝置的原始通道增益值。
根據(jù)本發(fā)明實施例的感光裝置的白平衡方法，增加了確定圖像的拍攝場景的步驟，在不同的拍攝場景下確定不同的通道增益值的調整范圍，由此可在戶外等較高色溫的場景下準確實現(xiàn)自動白平衡。
為達到上述目的，本發(fā)明第二方面的實施例提出一種感光裝置的白平衡裝置，包括:色偏計算模塊，用于根據(jù)輸入圖像的圖像信息確定所述輸入圖像中的參考白點，并根據(jù)所述參考白點計算第一色偏差值和第二色偏差值；白平衡判斷模塊，用于根據(jù)所述第一色偏差值和第二色偏差值判斷所述輸入圖像是否進行白平衡調整；通道增益值范圍確定模塊，用于當所述白平衡判斷模塊確定進行白平衡調整時，根據(jù)所述輸入圖像的圖像信息確定所述輸入圖像的拍攝場景，并確定不同拍攝場景的通道增益值的范圍；以及白平衡調整模塊，用于根據(jù)所述通道增益值的范圍和預設的步長，調整所述通道增益值以獲得所述通道增益值的最終值。
根據(jù)本發(fā)明實施例的感光裝置的白平衡裝置，通過確定圖像的拍攝場景，在不同的拍攝場景下改變通道增益值的調整范圍，由此可在戶外等較高色溫的場景下準確實現(xiàn)自動白平衡。
為達到上述目的，本發(fā)明的第三方面的實施例還提出一種感光裝置，包括:光學傳感器，用于獲取當前場景的圖像；RGB通道模擬增益模塊，用于設置所述感光裝置的紅、綠、藍通道增益值；數(shù)字圖像處理模塊，所述數(shù)字圖像處理模塊與所述RGB通道模擬增益模塊連接，用于根據(jù)所述紅、綠、藍通道增益值對所述圖像進行處理以獲得所述圖像的RGB數(shù)據(jù)；白平衡裝置，所述白平衡裝置與所述數(shù)字圖像處理模塊連接以接收所述圖像的RGB數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述圖像的RGB數(shù)據(jù)進行白平衡調整以獲得紅、綠、藍通道增益值的最終調整值，所述白平衡裝置為如權利要求10-23中任一項所述的白平衡裝置；和反饋電路，所述反饋電路連接在所述白平衡裝置與所述RGB通道模擬增益模塊之間，用于將所述白平衡裝置確定的通道增益值的最終值反饋至所述RGB通道模擬增益模塊以對所述紅、綠、藍通道增益值進行調整。
根據(jù)本發(fā)明實施例的感光裝置，通過增加本發(fā)明的白平衡裝置，在戶外等較高色溫的場景下能夠準確實現(xiàn)自動白平衡，拍攝高質量的圖像。
本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
圖1為本發(fā)明一個實施例的感光裝置的白平衡方法流程圖2為本發(fā)明實施例的確定輸入圖像的拍攝場景的方法流程圖3為本發(fā)明實施例的調整紅通道增益值的方法流程圖4為本發(fā)明實施例的調整藍通道增益值的方法流程圖5為本發(fā)明一個實施例的感光裝置的白平衡裝置的結構示意圖6為本發(fā)明實施例的色偏計算模塊的結構示意圖7為本發(fā)明實施例的通道增益值范圍確定模塊的結構示意圖8為本發(fā)明實施例的白平衡調整模塊的結構示意圖；以及
圖9為本發(fā)明一個實施例的感光裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
圖1為本發(fā)明一個實施例的感光裝置的白平衡方法流程圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的感光裝置的白平衡方法，包括以下步驟:
步驟S101，根據(jù)輸入圖像的圖像信息確定輸入圖像中的參考白點。
具體地，判斷輸入圖像的紅、綠、藍分量值是否同時滿足以下參考白點判斷公式，
IR-GI < UMITl，(10)
B-G| < LIMIT2,(11)
LIMIT3 < G < LIMIT4,(12)
其中，R、G、B分別為輸入圖像的像素點的紅、綠、藍分量值，UMIT1、UMIT2、UMIT3和UMIT4分別為預定的第一檢測閾值、第二檢測閾值、第三檢測閾值和第四檢測閾值。
其中，公式(10)和公式(11)的目的在于找出RGB三個顏色分量相差比較小的像素點。公式(12)的目的在于去除亮度比較低和比較高的像素點，這是由于亮度比較低和亮度比較高的像素點RGB分量值都不能真實地反映色彩，所以應當去除。如果輸入圖像的像素點的紅、綠、藍分量值同時滿足上述參考白點判斷公式(10)、(11)和(12)，則像素點為參考白點。
具體地，可通過在不同色溫(例如2500K-7500K)下拍攝白色物體，統(tǒng)計|R_G|和B-G的大小，根據(jù)|R-G|和|B -G|的大小設置比較合理的數(shù)值作為第一檢測閾值UMITl和第二檢測閾值UMIT2。并根據(jù)感光裝置的特性，設置第三檢測閾值UMIT3和第四檢測閾值 UMIT4。
步驟S102，根據(jù)參考白點計算第一色偏差值和第二色偏差值。
具體地，首先，統(tǒng)計計算參考白點的紅、綠、藍分量平均值R_AVER、G_AVER和B_AVER。更具體地，分別對參考白點的紅、綠、藍分量進行累加求和得到參考白點的紅、綠、藍分量總值R_SUB、G_SUB和B_SUB，再根據(jù)參考白點的個數(shù)分別計算獲得參考白點的紅、綠、藍分量平均值R_AVER、G_AVER和B_AVER。
然后，根據(jù)紅、綠、藍分量平均值R_AVER、G_AVER和B_AVER，通過以下的公式計算所述第一色偏差值R_AVER_SUB和第二色偏差值B_AVER_SUB，
R_AVER_SUB = R_AVER-G_AVER(20)
B_AVER_SUB = B_AVER-G_AVER(21)
步驟S103，根據(jù)第一色偏差值R_AVER_SUB和第二色偏差值B_AVER_SUB判斷是否進行白平衡調整。
具體地，判斷第一色偏差值R_AVER_SUB和第二色偏差值B_AVER_SUB是否同時滿足以下的白平衡判斷公式，
I R_AVER_SUB | < LOCKl(30)
I B_AVER_SUB I < L0CK2(31)
其中，LOCKl和L0CK2分別為預定的第一色偏閾值和第二色偏閾值。
應理解，如果要達到第一色偏差值R_AVER_SUB = O和第二色偏差值B_AVER_SUB=O比較困難,因此,在本發(fā)明的實施例中,通過設定第一色偏閾值LOCKl和第二色偏閾值L0CK2作為色偏判斷閾值，在保證圖像不會發(fā)生震蕩的條件下，第一色偏閾值LOCKl和第二色偏閾值L0CK2的值越小圖像白平衡調整的精度越好。
根據(jù)確定的第一色偏閾值LOCKl和第二色偏閾值L0CK2判斷色偏情況。如果第一色偏差值R_AVER_SUB和第二色偏差值B_AVER_SUB同時滿足白平衡判斷公式，此時認為圖像未發(fā)生偏色，則輸入圖像不進行白平衡處理，否則需要進行白平衡調整，繼續(xù)執(zhí)行步驟S104。
在本發(fā)明的一個實施例中，如果第一色偏差值R_AVER_SUB滿足R_AVER_SUB >L0CK1，則說明當前拍攝場景為偏紅色偏，色溫為低色溫；如果第二色偏差值B_AVER_SUB滿MB_AVER_SUB > L0CK2，則說明當前場景為偏藍色偏，色溫為高色溫。
步驟S104，如果判斷進行白平衡調整，則根據(jù)輸入圖像的圖像信息確定輸入圖像的拍攝場景。
具體地，如圖2所示為本發(fā)明實施例的確定輸入圖像的拍攝場景的方法流程圖，根據(jù)本發(fā)明實施例的確定輸入圖像的拍攝場景的方法，具體包括如下步驟，
步驟S401，根據(jù)輸入圖像的像素點的紅、綠、藍分量值，通過以下的公式計算輸入圖像的每個像素點的亮度值Y，
Y = a*R+b*G+c*B,
其中，a、b、c為比例系數(shù)，且a+b+c = 1，在本發(fā)明的一個實施例中，比例系數(shù)a、b、c 取值分別為 a = 0.299，b = 0.587，c = 0.114。
步驟S402，根據(jù)輸入圖像的每個像素點的亮度值Y計算輸入圖像的亮度平均值Y_AVER。
步驟S403，判斷感光裝置的曝光時間ΙΝΤ_ ΜΕ和亮度平均值Y_AVER，是否同時滿足場景判斷公式，場景判斷公式如下，
INT_TIME < INT_TH (40)
Y_AVER > Y_TH(41)
其中，INT_TH為預定的曝光時間閾值，Y_TH為預定的亮度閾值，曝光時間閾值INT_TH可根據(jù)感光裝置確定。
步驟S404， 如果亮度平均值Y_AVER和感光裝置的曝光時間ΙΝΤ_ ΜΕ同時滿足場景判斷公式(40)和(41)，則輸入圖像的拍攝場景為戶外場景，否則輸入圖像的拍攝場景為室內場景。
步驟S105，根據(jù)輸入圖像的拍攝場景確定通道增益值的范圍。
具體地，如果輸入圖像的拍攝場景為戶外場景，則通過以下的公式確定通道增益值的范圍，
LIMIT5 < R_GAIN < LIMIT6(50)
LIMIT7 < B_GAIN < LIMIT8(51)
其中，1^^爪和B_GAIN分別為紅、藍通道增益值，UMIT5、UMIT6、UMIT7和LIMIT8分別為預定的第一戶外增益閾值、第二戶外增益閾值、第三戶外增益閾值和第四戶外增益閾值。在本發(fā)明的一個實施例中，根據(jù)在室內2500K和7500K的色溫環(huán)境下拍攝純色場景圖像，通過統(tǒng)計拍攝的純色場景圖像經(jīng)過準確的白平衡調整后紅、藍通道增益值尺_GAIN和B_GAIN，分別賦予第一戶外增益閾值UMIT5、第二戶外增益閾值UMIT6、第三戶外增益閾值UMIT7和第四戶外增益閾值UMIT8。
如果輸入圖像的拍攝場景為室內場景，則通過以下的公式確定通道增益值的范圍，
LIMIT9 < R_GAIN < LIMIT10(52)
UMITlI < B_GAIN < LIMIT12(53)
其中，LIMIT9, LIMIT10, LIMIT11和UMIT12分別為預定的第一室內增益閾值、第二室內增益閾值、第三室內增益閾值和第四室內增益閾值，在本發(fā)明的一個實施例中，根據(jù)在戶外拍攝大量的圖片，特別是綠色植株較多的場景，并經(jīng)過準確的白平衡調整，選擇效果較好的值作為第一室內增益閾值LMIT9、第二室內增益閾值UMIT10、第三室內增益閾值UMITll和第四室內增益閾值UMIT12的大小。這樣能夠保證在戶外的各個場景下能夠對感光裝置進行正確的白平衡調整，不會因為一些反光嚴重的場景導致白平衡錯誤調整，導致圖像發(fā)生偏色現(xiàn)象。
不論在戶外場景還是室內場景下，均將綠通道增益值設置為預定的值，在本發(fā)明的一個示例中，綠通道增益值可預先存入感光裝置的寄存器中。
步驟S106，根據(jù)通道增益值的范圍和預設的步長，調整通道增益值以獲得通道增益值的最終值。
由于戶外和室內色溫差異較大，因此進行切換時需要較長的調整過程。在本發(fā)明的一個實施例中，加入步長選擇的功能，從而在不同的拍攝場景相互轉換時，調節(jié)增益調整的步長，更快速地實現(xiàn)圖像白平衡調整。
具體地，首先，根據(jù)第一色偏差值R_AVER_SUB和第二色偏差值B_AVER_SUB確定不同拍攝場景下的通道增益值的步長。然后，根據(jù)步長、第一色偏差值R_AVER_SUB、第二色偏差值B_AVER_SUB和通道增益值的范圍調整通道增益值，以獲得通道增益值的最終值。
例如，判斷第一色偏差值R_AVER_SUB是否滿足以下的第一步長選擇公式，
I R_AVER_SUB I > L0CK3(60)
其中，L0CK3為預定的第三色偏閾值，且滿足L0CK3 > LOCKl以防止出現(xiàn)需要小步長調整時選擇了大步長，出現(xiàn)過調整現(xiàn)象。
如果第一色偏差值R_AVE·R_SUB滿足第一步長選擇公式，則選擇紅通道增益值R_GAIN的步長為預定的第一步長STEPl，否則選擇紅通道增益值R_GAIN的步長為預定的第二步長STEP2，其中STEPl > STEP2 > O。由此，可根據(jù)具體的場景選擇不同的步長，增加白平衡的調整效率和精度。
判斷第二色偏差值B_AVER_SUB是否滿足以下的第二步長選擇公式，
I B_AVER_SUB I > L0CK4(61)
其中，L0CK4為預定的第四色偏閾值，且L0CK4 > L0CK2以防止出現(xiàn)需要小步長調整時選擇了大步長，出現(xiàn)過調整現(xiàn)象。
如果第二色偏差值B_AVER_SUB滿足第二步長選擇公式，則選擇藍通道增益值B_GAIN的步長為預定的第一步長STEPl，否則選擇藍通道增益值B_GAIN的步長為預定的第二步長STEP2。
應理解的是，紅通道增益值R_GAIN和藍通道增益值B_GAIN的步長的確定不分先后順序。紅通道增益值R_GAIN和藍通道增益的步長可以相同，也可以不同。具體地，根據(jù)R_GAIN和B_GAIN值的精確度設定STEPl和STEP2的大小。
如圖3所示為本發(fā)明實施例的調整紅通道增益值的方法流程圖，根據(jù)本發(fā)明實施例的調整紅通道增益值的方法，具體包括如下步驟，
步驟S701，判斷第一色偏差值R_AVER_SUB是否大于O。
步驟S702，如果第一色偏差值R_AVER_SUB > O,則紅通道增益值R_GAIN增加一個步長。
具體地，紅通道增益值R_GAIN增加的步長的大小可根據(jù)第一色偏差值R_AVER_SUB確定。如果第一色偏差值R_AVER_SUB滿足上述的第一步長選擇公式，則紅通道增益值R_GAIN增加一個第一步長STEPl，如果第一色偏差值R_AVER_SUB不滿足上述的第一步長選擇公式，則紅通道增益值R_GAIN增加一個第二步長STEP2。
步驟S703，如果第一色偏差值R_AVER_SUB < O,則紅通道增益值R_GAIN減小一個步長。
具體地，紅通道增益值R_GAIN減小的步長的大小可根據(jù)第一色偏差值R_AVER_SUB確定。如果第一色偏差值R_AVER_SUB滿足上述的第一步長選擇公式，則紅通道增益值R_GAIN減小一個第一步長STEPl，如果第一色偏差值R_AVER_SUB不滿足上述的第一步長選擇公式，則紅通道增益值R_GAIN減小一個第二步長STEP2。
步驟S704，判斷調整后的紅通道增益值R_GAIN是否在紅通道增益值范圍內。
步驟S705，如果調整后的紅通道增益值R_GAIN不在紅通道增益值范圍內，則重復上述調整步驟S702至步驟S704。
步驟S706，如果調整后的紅通道增益值R_GAIN在紅通道增益值范圍內，則調整后的紅通道增益值R_GAIN為紅通道增益值的最終值。
如圖4所示為本發(fā)明實施例的調整藍通道增益值的方法流程圖，根據(jù)本發(fā)明實施例的調整藍通道增益值的方法，具體包括如下步驟，
步驟S707，判斷第二色偏差值B_AVER_SUB是否大于O。
步驟S708，如果第二色偏差值B_AVER_SUB > O,則藍通道增益值B_GAIN增加一個步長。
具體地，藍通道增益增加的步長的大小可根據(jù)第二色偏差值B_AVER_SUB確定。如果第二色偏差值B_AVER_SUB滿足上述的第二步長選擇公式，則藍通道增益值B_GAIN增加一個第一步長STEPl，如果第二色偏差值B_AVER_SUB不滿足上述的第二步長選擇公式，則藍通道增益值B_GAIN增加一個第二步長STEP2。
步驟S709，如果第二色偏差值B_AVER_SUB < O,則藍通道增益值B_GAIN減小一個步長。
具體地，藍通道增益值B_GAIN減小的步長的大小可根據(jù)第二色偏差值B_AVER_SUB確定。如果第二色偏差值B_AVER_SUB滿足上述的第二步長選擇公式，則藍通道增益值B_GAIN減小一個第一步長STEPl，如果第二色偏差值B_AVER_SUB不滿足上述的第二步長選擇公式，則藍通道增益值B_GAIN減小一個第二步長STEP2。
步驟S7010，判斷調整后的藍通道增益值B_GAIN是否在藍通道增益值范圍內。
步驟S7011，如果調整后的藍通道增益值B_GAIN不在藍通道增益值范圍內，則重復上述調整步驟S708至步驟S7010。
步驟S7012，如果調整后的藍通道增益值B_GAIN在藍通道增益值范圍內，則調整后的藍通道增益值B_GAIN為藍通道增益值的最終值。
應理解的是，調整紅通道增益值和調整藍通道增益值不分前后順序。
步驟S107，根據(jù)通道增益值的最終值調整感光裝置的原始通道增益值。
應理解的是，本發(fā)明的實施例所述的感光裝置的白平衡方法以G分量為基準，分另Ij調整R通道和B通道的增益值，改變圖像R分量和B分量，實現(xiàn)圖像的白平衡調整。在本發(fā)明的其它實施例中，還可以以其他分量為基準，例如以R分量為基準分別調整G通道和B通道的增益值，改變圖像G分量和B分量實現(xiàn)圖像的白平衡調整，這些改變和變化均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
根據(jù)本發(fā)明實施例的感光裝置的白平衡方法，一方面通過增加了確定圖像的拍攝場景的步驟，在不同的拍攝場景下改變通道增益值的調整范圍，由此可在戶外等較高色溫的場景下準確實現(xiàn)自動白平衡；另一方面，根據(jù)第一色偏差值和第二色偏差值選擇不同的步長，從而在不同的拍攝場景相互轉換時，調節(jié)增益調整的步長，更快速地實現(xiàn)圖像白平衡調整，例如，可在兩種色溫溫差較大的情況下，如在室內場景中當色溫變化較大時，首先選擇較大步長進行粗調，然后選擇較小步長細調，由此提高了色溫變化時自動白平衡的調整速度。
圖5為本發(fā)明一個實施例的感光裝置的白平衡裝置的結構示意圖。如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的感光裝置的白平衡裝置，包括色偏計算模塊100、白平衡判斷模塊200、通道增益值范圍確定模塊300和白平衡調整模塊400。
其中，色偏計算模塊100用于根據(jù)輸入圖像的圖像信息確定輸入圖像中的參考白點，并根據(jù)參考白點計算第一色偏差值和第二色偏差值。白平衡判斷模塊200用于根據(jù)第一色偏差值和第二色偏差值判斷輸入圖像是否進行白平衡調整。通道增益值范圍確定模塊300用于當白平衡判斷模塊200確定進行白平衡調整時，根據(jù)輸入圖像的圖像信息確定輸入圖像的拍攝場景，并確定通道增益值的范圍。白平衡調整模塊400用于根據(jù)通道增益值的范圍和預設的步長，調整通道增益值以獲得通道增益值的最終值。
圖6為本發(fā)明實施例的色偏計算模塊的結構示意圖。如圖6所示，在本發(fā)明的一個實施例中，色偏計算模塊100包括參考白點檢測單元110和色偏計算單元120。
其中，參考白點檢測單元110用于根據(jù)輸入圖像的紅、綠、藍分量值確定輸入圖像中的參考白點。色偏計算單元120用于根據(jù)參考白點的紅、綠、藍分量值計算參考白點的紅、綠、藍分量平均值，并根據(jù)參考白點的紅、綠、藍分量平均值計算第一色偏差值和第二色偏差值。
圖7為本發(fā)明實施例的通道增益值范圍確定模塊的結構示意圖。如圖7所示，在本發(fā)明的一個實施例中，通道增益值范圍確定模塊300包括平均亮度計算單元310、拍攝場景確定單元320、戶外通道增益值確定單元330和室內通道增益值確定單元340。
其中，平均亮度計算單元310用于根據(jù)輸入圖像的像素點的紅、綠、藍分量值計算輸入圖像的亮度平均值。拍攝場景確定單元320用于根據(jù)輸入圖像的亮度平均值和感光裝置的曝光時間，判斷輸入圖像的拍攝場景為戶外場景或室內場景。戶外通道增益值確定單元330用于確定戶外場景的通道增益值范圍。室內通道增益值確定單元340用于確定室內場景的通道增益值范圍。
圖8為本發(fā)明實施例的白平衡調整模塊的結構示意圖。如圖8所示，在本發(fā)明的一個實施例中，白平衡調整模塊400包括第一步長確定單元410、第二步長確定單元420和白平衡調整單元430。
其中，第一步長確定單元410用于根據(jù)第一色偏差值確定紅通道增益值的步長。第二步長確定單元420用于根據(jù)第二色偏差值確定藍通道增益值的步長。白平衡調整單元430用于分別根據(jù)紅通道增益值的步長和藍通道增益值的步長對紅通道增益值和藍通道增益值進行調整。
應理解，本發(fā)明的裝置實施例中的各個模塊和單元的具體操作過程可與方法實施例中的描述相同，此處不再詳細描述。
根據(jù)本發(fā)明實施例的感光裝置的白平衡裝置，一方面通過確定圖像的拍攝場景，在不同的拍攝場景下改變通道增益值的調整范圍，由此可在戶外等較高色溫的場景下準確實現(xiàn)自動白平衡；另一方面，根據(jù)第一色偏差值和第二色偏差值選擇不同的步長，從而在不同的拍攝場景相互轉換時，調節(jié)增益調整的步長，更快速地實現(xiàn)圖像白平衡調整。此外，本發(fā)明的裝置實現(xiàn)簡單，成本較低。
圖9為本發(fā)明一個實施例的感光裝置的結構示意圖。如圖9所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的感光裝置，包括光學傳感器1、RGB通道模擬增益模塊2、白平衡裝置3、反饋電路4和數(shù)字圖像處理模塊5。
其中，光學傳感器I用于獲取當前場景的圖像。RGB通道模擬增益模塊2與光學傳感器I相連，用于設置感光裝置的紅、綠、藍通道增益值。數(shù)字圖像處理模塊5與RGB通道增益模擬模塊2相連，用于根據(jù)紅、綠、藍通道增益值對圖像進行處理以獲得圖像的RGB數(shù)據(jù)。白平衡裝置3與數(shù)字圖像處理模塊5相連以接收圖像的RGB數(shù)據(jù)，并根據(jù)圖像的RGB數(shù)據(jù)進行白平衡調整以獲得紅、綠、藍通道增益值的最終調整值，白平衡裝置3為上述本發(fā)明實施例所述的白平衡裝置。反饋電路4連接在白平衡裝置3與RGB通道模擬增益模塊2之間，用于將白平衡裝置3確定的通道增益值的最終調整值反饋至RGB通道模擬增益模塊2以對紅、綠、藍通道增益值進行調整。
需要說明的是，在本發(fā)明實施例中，在白平衡裝置3中進行的白平衡調整是在RGB空間實現(xiàn)的，也就是需要將其他顏色空間的圖像數(shù)據(jù)轉換到RGB空間數(shù)據(jù)后，再應用本發(fā)明實施例的白平衡調整方法。
根據(jù)本發(fā)明實施例的感光裝置，通過增加本發(fā)明的白平衡裝置，在戶外等較高色溫的場景下能夠準確實現(xiàn)自動白平衡，拍攝高質量的圖像，同時，根據(jù)不同的拍攝場景實施不同的白平衡調整，在不同的拍攝場景之間進行切換時，選擇不同的調整步長，做到快速的自動白平衡調整，實現(xiàn)拍攝圖像的準確、快速獲取。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同限定。
權利要求
1.一種感光裝置的白平衡方法，其特征在于，包括以下步驟: S1:根據(jù)輸入圖像的圖像信息確定所述輸入圖像中的參考白點； 52:根據(jù)所述參考白點計算第一色偏差值和第二色偏差值； 53:根據(jù)所述第一色偏差值和所述第二色偏差值判斷是否進行白平衡調整； S4:如果判斷進行白平衡調整，則根據(jù)所述輸入圖像的圖像信息確定所述輸入圖像的拍攝場景； S5:根據(jù)所述輸入圖像的拍攝場景確定不同的通道增益值的范圍； S6:根據(jù)所述通道增益值的范圍和預設的步長，調整所述通道增益值以獲得所述通道增益值的最終值；以及 S7:根據(jù)所述通道增益值的最終值調整所述感光裝置的原始通道增益值。
2.根據(jù)權利要求1所述的感光裝置的白平衡方法，其特征在于，所述步驟SI具體包括:511:判斷所述輸入圖像的紅、綠、藍分量值是否同時滿足以下參考白點判斷公式， |R-G| < UMITl, | B-G |< LIMIT2,LIMIT3 < G < LIMIT4, 其中，R、G、B分別為像素點的紅、綠、藍分量值，UMIT1、UMIT2、UMIT3和UMIT4分別為預定的第一檢測閾值、第二檢測閾值、第三檢測閾值和第四檢測閾值；以及 512:如果所述輸入圖像的像素點的紅、綠、藍分量值同時滿足所述參考白點判斷公式，則所述像素點為參考白點。
3.根據(jù)權利要求1所述的感光裝置的白平衡方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括:521:統(tǒng)計計算所述參考白點的紅、綠、藍分量平均值R_AVER、G_AVER和B_AVER ；以及 522:根據(jù)所述紅、綠、藍分量平均值R_AVER、G_AVER和B_AVER，通過以下的公式計算所述第一色偏差值R_AVER_SUB和第二色偏差值B_AVER_SUB，R_AVER_SUB = R_AVER-G_AVER,B_AVER_SUB = B_AVER-G_AVER0
4.根據(jù)權利要求1所述的感光裝置的白平衡方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括: 531:判斷所述第一色偏差值R_AVER_SUB和第二色偏差值B_AVER_SUB是否同時滿足以下的白平衡判斷公式，R_AVER_SUB < LOCKl,B_AVER_SUB < L0CK2, 其中，LOCKl和L0CK2分別為預定的第一色偏閾值和第二色偏閾值；以及 532:如果所述第一色偏差值R_AVER_SUB和第二色偏差值B_AVER_SUB同時滿足所述白平衡判斷公式，則所述輸入圖像不進行白平衡處理，否則繼續(xù)步驟S4。
5.根據(jù)權利要求1所述的感光裝置的白平衡方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括:S41:根據(jù)所述輸入圖像的像素點的紅、綠、藍分量值，按照以下公式計算所述輸入圖像的每個像素點的亮度值Y，Y = a*R+b*G+c*B, 其中，a、b、c為比例系數(shù),且a+b+c = I ； 542:根據(jù)所述輸入圖像的每個像素點的亮度值Y計算所述輸入圖像的亮度平均值Y_AVER ； 543:根據(jù)所述感光裝置的曝光時間ΙΝΤ_ ΜΕ和所述亮度平均值Y_AVER，通過以下的場景判斷公式判斷所述輸入圖像的拍攝場景，INT_TIME < INT_TH,Y_AVER > Y_TH, 其中，INT_TH為預定的曝光時間閾值，Y_TH為預定的亮度閾值；以及 544:如果所述亮度平均值Y_AVER和感光裝置的曝光時間ΙΝΤ_ ΜΕ同時滿足所述場景判斷公式，則所述輸入圖像的拍攝場景為戶外場景，否則所述輸入圖像的拍攝場景為室內場景。
6.根據(jù)權利要求1所述的感光裝置的白平衡方法，其特征在于，所述步驟S5具體包括: 如果所述輸入圖像的拍攝場景為戶外場景，則通過以下的公式確定所述通道增益值的范圍，LIMIT5 < R_GAIN < LIMIT6,LIMIT7 < B_GAIN < LIMIT8, 其中，R_GAIN和B_GAIN分別為紅、藍通道增益值，LIMIT5, LIMIT6, LIMIT7和UMIT8分別為預定的第一戶外增益閾值、第二戶外增益閾值、第三戶外增益閾值和第四戶外增益閾值；以及 如果所述輸入圖像的拍攝場景為室內場景，則通過以下的公式確定所述通道增益值的范圍，LIMIT9 < R_GAIN < LIMIT10,LIMIT11 < B_GAIN < LIMIT12, 其中，LIMIT9, LIMIT10, LIMIT11和UMIT12分別為預定的第一室內增益閾值、第二室內增益閾值、第三室內增益閾值和第四室內增益閾值， 其中，綠通道增益值為預定的值。
7.根據(jù)權利要求4所述的感光裝置的白平衡方法，其特征在于，所述步驟S6具體包括: S61:根據(jù)所述第一色偏差值和所述第二色偏差值確定不同拍攝場景下的預設步長；S62:根據(jù)所述預設步長、第一色偏差值、第二色偏差值和通道增益值的范圍，調整所述通道增益值以獲得所述通道增益值的最終值。
8.根據(jù)權利要求7所述的感光裝置的白平衡方法，其特征在于，所述步驟S61具體包括: S611:判斷所述第一色偏差值R_AVER_SUB是否滿足以下的第一步長選擇公式， R_AVER_SUB > L0CK3, 其中，L0CK3為預定的第三色偏閾值，且L0CK3 > LOCKl ；5612:如果所述第一色偏差值R_AVER_SUB滿足所述第一步長選擇公式，則選擇所述紅通道增益值R_GAIN的步長為預定的第一步長STEPl，否則選擇所述紅通道增益值R_GAIN的步長為預定的第二步長STEP2，其中STEPl > STEP2 > O ； 5613:判斷所述第二色偏差值B_AVER_SUB是否滿足以下的第二步長選擇公式，B_AVER_SUB > L0CK4, 其中，L0CK4為預定的第四色偏閾值，且L0CK4 > L0CK2 ； 5614:如果所述第二色偏差值B_AVER_SUB滿足所述第二步長選擇公式，則選擇所述藍通道增益值B_GAIN的步長為所述預定的第一步長STEPl，否則選擇所述藍通道增益值B_GAIN的步長為所述預定的第二步長STEP2。
9.根據(jù)權利要求8所述的感光裝置的白平衡方法，其特征在于，所述步驟S62具體包括: 5621:判斷所述第一色偏差值R_AVER_SUB是否大于O ; 5622:如果所述第一色偏差值R_AVER_SUB > O,且所述第一色偏差值R_AVER_SUB滿足所述第一步長選擇公式，則所述紅通道增益值R_GAIN增加一個所述第一步長； 5623:如果所述第一色偏差值R_AVER_SUB > O,且所述第一色偏差值R_AVER_SUB不滿足所述第一步長選擇公式，則所述紅通道增益值R_GAIN增加一個所述第二步長； 5624:如果所述第一色偏差值R_AVER_SUB < O,且所述第一色偏差值R_AVER_SUB滿足所述第一步長選擇公式，則所述紅通道增益值R_GAIN減小一個所述第一步長； 5625:如果所述第一色偏差值R_AVER_SUB < O,且所述第一色偏差值R_AVER_SUB不滿足所述第一步長選擇公式，則所述紅通道增益值R_GAIN減小一個所述第二步長； 5626:重復步驟S622至步驟S625，直至所述紅通道增益值R_GAIN在所述紅通道增益值范圍內； 5627:判斷所述第二色偏差值B_AVER_SUB是否大于O ; 5628:如果所述第二色偏差值B_AVER_SUB > O,且所述第二色偏差值B_AVER_SUB滿足所述第二步長選擇公式，則所述藍通道增益值B_GAIN增加一個所述第一步長； 5629:如果所述第二色偏差值B_AVER_SUB > O,且所述第二色偏差值B_AVER_SUB不滿足所述第二步長選擇公式，則所述藍通道增益值B_GAIN增加一個所述第二步長； 56210:如果所述第二色偏差值`B_AVER_SUB < O,且所述第二色偏差值B_AVER_SUB滿足所述第二步長選擇公式，則所述藍通道增益值B_GAIN減小一個所述第一步長； 56211:如果所述第二色偏差值B_AVER_SUB < O,且所述第二色偏差值B_AVER_SUB不滿足所述第二步長選擇公式，則所述藍通道增益值B_GAIN減小一個所述第二步長；以及 56212:重復步驟S628至步驟S6211，直至所述藍通道增益值B_GAIN在所述藍通道增益值范圍內。
10.一種感光裝置的白平衡裝置，其特征在于，包括: 色偏計算模塊，用于根據(jù)輸入圖像的圖像信息確定所述輸入圖像中的參考白點，并根據(jù)所述參考白點計算第一色偏差值和第二色偏差值； 白平衡判斷模塊，用于根據(jù)所述第一色偏差值和第二色偏差值判斷所述輸入圖像是否進行白平衡調整； 通道增益值范圍確定模塊，用于當所述白平衡判斷模塊確定進行白平衡調整時，根據(jù)所述輸入圖像的圖像信息確定所述輸入圖像的拍攝場景，并確定不同拍攝場景的通道增益值的范圍；以及 白平衡調整模塊，用于根據(jù)所述通道增益值的范圍和預設的步長，調整所述通道增益值以獲得所述通道增益值的最終值。
11.根據(jù)權利要求10所述的感光裝置的白平衡裝置，其特征在于，所述色偏計算模塊具體包括: 參考白點檢測單元，用于根據(jù)所述輸入圖像的紅、綠、藍分量值確定所述輸入圖像中的參考白點；以及 色偏計算單元，用于根據(jù)所述參考白點的紅、綠、藍分量值計算參考白點的紅、綠、藍分量平均值，并根據(jù)所述參考白點的紅、綠、藍分量平均值計算所述第一色偏差值和第二色偏差值。
12.根據(jù)權利要求11所述的感光裝置的白平衡裝置，其特征在于，所述參考白點檢測單元通過以下的參考白點判斷公式確定所述輸入圖像中的參考白點，R-G < LIMII1,B-G < LIMIT2,LIMIT3 < G < LIMIT4, 其中，R、G、B分別為所述輸入圖像中的像素點的紅、綠、藍分量值，LIMITU UMIT2、LIMIT3和UMIT4分別為預定的第一檢測閾值、第二檢測閾值、第三檢測閾值和第四檢測閾值， 如果所述輸入圖像的像素點的紅、綠、藍分量值同時滿足所述參考白點判斷公式，則所述像素點為參考白點，否則，所述像素點不為參考白點。
13.根據(jù)權利要求11所述的感光裝置的白平衡裝置，其特征在于，所述色偏計算單元通過以下的公式計算所述第一色偏差值R_AVER_SUB和第二色偏差值B_AVER_SUB，R_AVER_SUB = R_AVER-G_AVER,B_AVER_SUB = B_AVER-G_AVER, 其中，R_AVER、G_AVER和B_AVER分別為紅、綠、藍分量平均值。
14.根據(jù)權利要求10所述的感光裝置的白平衡裝置，其特征在于，白平衡判斷模塊通過以下的白平衡判斷公式判斷所述輸入圖像是否進行白平衡調整，R_AVER_SUB < LOC Kl,B_AVER_SUB < L0CK2, 其中，LOCKl和L0CK2分別為預定的第一色偏閾值和第二色偏閾值， 如果所述第一色偏差值R_AVER_SUB和第二色偏差值B_AVER_SUB同時滿足所述白平衡判斷公式，則所述輸入圖像不進行白平衡處理，否則所述輸入圖像進行白平衡處理。
15.根據(jù)權利要求10所述的感光裝置的白平衡裝置，其特征在于，所述通道增益值范圍確定模塊具體包括: 平均亮度計算單元，用于根據(jù)所述輸入圖像的像素點的紅、綠、藍分量值計算所述輸入圖像的亮度平均值； 拍攝場景確定單元，用于根據(jù)所述輸入圖像的亮度平均值和感光裝置的曝光時間，判斷所述輸入圖像的拍攝場景為戶外場景或室內場景；戶外通道增益值確定單元，用于確定戶外場景的通道增益值范圍；和 室內通道增益值確定單元，用于確定室內場景的通道增益值范圍。
16.根據(jù)權利要求15所述的感光裝置的白平衡裝置，其特征在于，所述平均亮度計算單元通過以下的公式計算所述輸入圖像的亮度平均值，Yi = a^Ri+b^Gi+c^Bi,
17.根據(jù)權利要求15所述的感光裝置的白平衡裝置，其特征在于，所述拍攝場景確定單元通過以下的場景判斷公式確定所述輸入圖像的拍攝場景，INT_TIME < INT_TH,Y_AVER > Y_TH, 其中，INT_TIME為所述感光裝置的曝光時間，INT_TH為預定的曝光時間閾值，Y_TH為預定的亮度閾值， 如果所述亮度平均值Y_AVER和感光裝置的曝光時間INT_TIME同時滿足所述場景判斷公式，則所述輸入圖像的拍攝場景為戶外場景，否則所述輸入圖像的拍攝場景為室內場景。
18.根據(jù)權利要求15所述的感光裝置的白平衡裝置，其特征在于，通過以下的公式確定戶外場景的通道增益值范圍，LIMIT5 < R_GAIN < LIMIT6,LIMIT7 < B_GAIN < LIMIT8, 其中，R_GAIN和B_GAIN分別為紅、藍通道增益值，LIMIT5, LIMIT6, LIMIT7和UMIT8分別為預定的第一戶外增益閾值、第二戶外增益閾值、第三戶外增益閾值和第四戶外增益閾值，綠通道增益值為預定的值。
19.根據(jù)權利要求15所述的感光裝置的白平衡裝置，其特征在于，通過以下的公式確定室內場景的通道增益值范圍，LIMIT9 < R_GAIN < LIMIT10,LIMIT11 < B_GAIN < LIMIT12, 其中，LIMIT9, LIMIT10, LIMIT11和UMIT12分別為預定的第一室內增益閾值、第二室內增益閾值、第三室內增益閾值和第四室內增益閾值，綠通道增益值為預定的值。
20.根據(jù)權利要求10所述的感光裝置的白平衡裝置，其特征在于，所述白平衡調整模塊具體包括: 第一步長確定單元，用于根據(jù)所述第一色偏差值確定所述紅通道增益值的步長； 第二步長確定單元，用于根據(jù)所述第二色偏差值確定所述藍通道增益值的步長；和 白平衡調整單元，用于分別根據(jù)所述紅通道增益值的步長和所述藍通道增益值的步長對所述紅通道增益值和所述藍通道增益值進行調整。
21.根據(jù)權利要求20所述的感光裝置的白平衡裝置，其特征在于，所述第一步長確定單元通過以下的第一步長選擇公式確定所述紅通道增益值的步長，R_AVER_SUB > L0CK3, 其中，L0CK3為預定的第三色偏閾值，且L0CK3 > LOCKl, 如果所述第一色偏差值R_AVER_SUB滿足所述第一步長選擇公式，則選擇所述紅通道增益值R_GAIN的步長為預定的第一步長STEPl，否則選擇所述紅通道增益值R_GAIN的步長為預定的第二調整步長STEP2，其中STEPl > STEP2 > O。
22.根據(jù)權利要求20所述的感光裝置的白平衡裝置，其特征在于，所述第二步長確定單元通過以下的第二步長選擇公式確定所述藍通道增益值的步長，B_AVER_SUB > L0CK4, 其中，L0CK4為預定的第四色偏閾值，且L0CK4 > L0CK2, 如果所述第二色偏差值B_AVER_SUB滿足所述第二步長選擇公式，則選擇所述藍通道增益值B_GAIN的步長為所述預定的第一步長STEP1，否則選擇所述藍通道增益值B_GAIN的步長為所述預定的第二步長STEP2。
23.根據(jù)權利要求20所述的感光裝置的白平衡裝置，其特征在于，所述白平衡調整單元具體包括: 判斷所述第一色偏差值R_AVER_SUB是否大于O ; 如果所述第一色偏差值R_AVER_SUB > O,且所述第一色偏差值R_AVER_SUB滿足所述第一步長選擇公式，則所述紅通道增益值R_GAIN增加一個所述第一步長； 如果所述第一色偏差值R_AVER_SUB > O,且所述第一色偏差值R_AVER_SUB不滿足所述第一步長選擇公式，則所述紅通道增益值R_GAIN增加一個所述第二步長； 如果所述第一色偏差值R_AVER_SUB < O,且所述第一色偏差值R_AVER_SUB滿足所述第一步長選擇公式，則所述紅通道增益值R_GAIN減小一個所述第一步長； 如果所述第一色偏差值R_AVER_SUB < O,且所述第一色偏差值R_AVER_SUB不滿足所述第一步長選擇公式，則所述紅通道增益值R_GAIN減小一個所述第二步長； 判斷所述第二色偏差值B_AVER_SUB是否大于O ; 如果所述第二色偏差值B_AVER_ SUB > O,且所述第二色偏差值B_AVER_SUB滿足所述第二步長選擇公式，則所述藍通道增益值B_GAIN增加一個所述第一步長； 如果所述第二色偏差值B_AVER_SUB > O,且所述第二色偏差值B_AVER_SUB不滿足所述第二步長選擇公式，則所述藍通道增益值B_GAIN增加一個所述第二步長； 如果所述第二色偏差值B_AVER_SUB < O,且所述第二色偏差值B_AVER_SUB滿足所述第二步長選擇公式，則所述藍通道增益值B_GAIN減小一個所述第一步長；以及 如果所述第二色偏差值B_AVER_SUB < O,且所述第二色偏差值B_AVER_SUB不滿足所述第二步長選擇公式，則所述藍通道增益值B_GAIN減小一個所述第二步長。
24.一種感光裝置，其特征在于，包括: 光學傳感器，用于獲取當前場景的圖像； RGB通道模擬增益模塊，用于設置所述感光裝置的紅、綠、藍通道增益值； 數(shù)字圖像處理模塊，所述數(shù)字圖像處理模塊與所述RGB通道模擬增益模塊連接，用于根據(jù)所述紅、綠、藍通道增益值對所述圖像進行處理以獲得所述圖像的RGB數(shù)據(jù)； 白平衡裝置，所述白平衡裝置與所述數(shù)字圖像處理模塊連接以接收所述圖像的RGB數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述圖像的RGB數(shù)據(jù)進行白平衡調整以獲得紅、綠、藍通道增益值的最終調整值，所述白平衡裝置為如權利要求10-23中任一項所述的白平衡裝置；和 反饋電路，所述反饋電路連接在所述白平衡裝置與所述RGB通道模擬增益模塊之間，用于將所述白平衡裝置確定的紅、綠、藍通道增益值的最終調整值反饋至所述RGB通道模擬增益模塊以對 所述紅、綠、藍通道增益值進行調整。
全文摘要
本發(fā)明提出一種感光裝置及用于其的白平衡方法和裝置。白平衡方法包括以下步驟根據(jù)輸入圖像的圖像信息確定參考白點；根據(jù)參考白點計算第一色偏差值和第二色偏差值；根據(jù)第一色偏差值和第二色偏差值判斷是否白平衡調整；如果進行白平衡調整，根據(jù)圖像的圖像信息確定拍攝場景；根據(jù)拍攝場景確定不同的通道增益值的范圍；根據(jù)通道增益值的范圍和預設的步長，調整通道增益值以獲得通道增益值的最終值；以及根據(jù)通道增益值的最終值調整感光裝置的原始通道增益值。根據(jù)本發(fā)明的方法，增加了確定圖像拍攝場景的步驟，并在不同的拍攝場景下確定不同的通道增益值的調整范圍，由此能夠在高色溫拍攝環(huán)境下準確實現(xiàn)自動白平衡。
文檔編號H04N9/04GK103139572SQ20111037873
公開日2013年6月5日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權日2011年11月24日
發(fā)明者呂玉鵬, 毛水江, 彭茂, 傅璟軍, 胡文閣 申請人:比亞迪股份有限公司