專利名稱：顏色增益值的自動(dòng)白平衡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像重建并且特別地涉及圖像顏色的自動(dòng)白平衡。
技術(shù)背景在彩色圖像處理中具有挑戰(zhàn)性的問題之一是當(dāng)在存在具有某些 光譜性質(zhì)的光源情況下執(zhí)行成像時(shí)調(diào)整所捕獲的圖像的顏色增益以 便補(bǔ)償成像傳感器可靠地再現(xiàn)顏色的能力的變化。這些光譜性質(zhì)也意 味著照射光源的色溫。成像傳感器在暴露于不同類型的普通照射源時(shí) 可能在它們的光譜響應(yīng)方面具有顯著差異。傳感器響應(yīng)也通常為非線 性的，因此依賴于傳入光的量和數(shù)個(gè)其它環(huán)境條件。出于這些原因， 有必要在成像系統(tǒng)中校正這 一 問題，而與這 一 點(diǎn)有關(guān)的操作廣義地稱 為白平衡。為了補(bǔ)償照射光譜的變化，應(yīng)當(dāng)調(diào)整顏色處理系統(tǒng)和/或 成像器的增益。通常執(zhí)行這一調(diào)整以校正圖像的總照度(亮度)以及 接近所感知的顏色在成像的場(chǎng)景中可接受的再現(xiàn)。出于這一目的，已經(jīng)開發(fā)各種自動(dòng)白平衡(AWB)方法。在多數(shù)相機(jī)系統(tǒng)中，AWB是 圖像重建鏈完整的一部分并且用來保證即使已經(jīng)在變化的閃光條件 下(例如在陽光下或者在人工閃光條件下)記錄該圖像仍將正確地再 現(xiàn)所成像的場(chǎng)景的顏色。AWB限定了將與各色成分即紅色(R)、 綠色(G)和藍(lán)色(B)相關(guān)聯(lián)的偏移和增益值。其結(jié)果限定了圖像 的色平ff。當(dāng)照射源的光譜對(duì)于圖像重建設(shè)備是未知的時(shí)候，于是基于對(duì)所 捕獲的圖像本身的分析來執(zhí)行AWB調(diào)整。這些AWB算法通?；?將對(duì)與各色成分相關(guān)聯(lián)的唯一全局偏移和增益值最終進(jìn)行限定的直方圖測(cè)量。這一方式基于在復(fù)雜圖像中所有顏色在圖像的所有部分中 都相當(dāng)?shù)韧貋肀硎具@一假設(shè)。由此，與圖像中所有RGB色成分相
關(guān)聯(lián)的增益值能夠限定為遍及整個(gè)圖像區(qū)域的常數(shù)。在這一方式中， 對(duì)整個(gè)圖像全局地進(jìn)行自動(dòng)白平衡校正。如果所成像的場(chǎng)景包含顏色有變和不同的對(duì)象的大型集合或者 甚至大的灰色區(qū)域，則將基本上正確地再現(xiàn)圖像的顏色。然而，如果 圖像包含任何大的基本上單色的區(qū)域，例如具有大塊藍(lán)天部分的風(fēng) 景，或者如果在不均勻的照射條件下拍攝圖像，則常規(guī)方式失效。這 里，不均勻的照射是指如下情形，在這些情形下通過具有不同光譜和 /或強(qiáng)度性質(zhì)的光源來照射圖像的不同部分。為了增強(qiáng)對(duì)圖像的照射光譜差異的分析，US20030222992提出將 圖像劃分成子幀并且僅將圖像中能夠被清晰地識(shí)別為非單色的那些 部分用于白平衡校正計(jì)算。然后，如果圖像平均值的變化歸因于照射 光譜的變化而不是歸因于圖像中存在大的單色區(qū)域則能夠使圖像的 整體白平4lf移位。然而，與上述布置相關(guān)聯(lián)的問題在于子幀劃分僅用來包括或者排 出圖像的某些部分用于全局AWB校正分析。在已經(jīng)執(zhí)行子幀分析之 后，所述方法仍然為整個(gè)圖像確定全局AWB校正。結(jié)果，如果圖像 包括具有相對(duì)照度差異的區(qū)域，則針對(duì)整個(gè)圖像而應(yīng)用的這些全局 AWB校正參數(shù)不能補(bǔ)償這些差異。發(fā)明內(nèi)容現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)明一種用于為圖像執(zhí)行自動(dòng)白平衡校正的改進(jìn)方法 和一種用于實(shí)施該方法的裝置。作為本發(fā)明的不同方面，介紹了其特 征在于獨(dú)立權(quán)利要求中公開的特征的一種方法、 一種圖像處理_沒備、 一種計(jì)算機(jī)程序和 一 種圖像處理系統(tǒng)。在從屬權(quán)利要求中公開了本發(fā)明的一些實(shí)施例。本發(fā)明基于如下事項(xiàng)對(duì)圖像執(zhí)行白平衡操作，使得在一開始為圖像的各色成分全局地確定第一增益值。然后通過先確定為圖像的基本上所有像素所共用的全局顏色增益值、然后基于對(duì)包括圖像的單獨(dú) 像素和多個(gè)相鄰像素的局部窗口的分析為所述單獨(dú)像素確定局部顏 色增益值來開始確定局部增益值的操作。最后，為圖像的單獨(dú)像素將 第三即最終增益值確定為全局顏色增益值和局部顏色增益值的加權(quán) 平均值，并且使用最終顏色增益值來執(zhí)行白平衡操作。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在確定局部增益值的操作過程中，先將圖像劃 分成各包括數(shù)個(gè)像素的多個(gè)塊，然后確定所述局部窗口使得它包括多 個(gè)所述塊。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，白平衡操作還包括為各塊收集局部直方圖的 值；以及為塊的色成分確定具體塊的增益值。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，為單獨(dú)像素確定所述局部增益值還包括過濾 具體塊的增益值；為各像素確定從該像素到所述局部窗口所包括的塊 的中央點(diǎn)的距離；以及以從對(duì)應(yīng)塊的中央點(diǎn)到所述像素的距離來內(nèi)插 所過濾的具體塊的增益值。根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，在確定局部增益值的操作過程中，確定所 述局部窗口使得它包括在將要為其局部地確定第二增益值的像素周 圍的可移動(dòng)窗口，該窗口包括多個(gè)像素。然后，為單獨(dú)像素確定所述局部增益值包括根據(jù)位于第一窗口 位置的可移動(dòng)窗口的像素為第一像素收集局部直方圖的值；將用于第 一像素的所述局部直方圖的值存儲(chǔ)于第一緩存器中；以及為所述第一 像素局部地確定所述第二增益值。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，為單獨(dú)像素確定所述局部增益值還包括將所 述可移動(dòng)窗口移動(dòng)到與將要為其局部地確定第二增益值的第二像素 相對(duì)應(yīng)的第二位置；將用于第 一像素的局部直方圖的值拷貝到第二緩 存器中；更新第二緩存器中的局部直方圖的值使得第一窗口位置中不 屬于第二窗口位置的像素從局部直方圖的值遞減，而第二窗口位置中不屬于第一窗口位置的像素遞增到局部直方圖的值；以及為所述第二 像素局部地確定所述第二增益值。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該方法也能夠應(yīng)用于為圖像的單獨(dú)像素將偏移 值確定為局部偏移值和全局偏移值的加權(quán)平均值。本發(fā)明的方法和布置提供了如下優(yōu)點(diǎn)平滑變化的增益值將減少
陰影問題并且校正跨圖像區(qū)域的不均勻閃光。另外，通過調(diào)整單個(gè)參 數(shù)，能夠根據(jù)成像設(shè)備的性質(zhì)或者使用條件來調(diào)節(jié)全局增益值與局部 增益值之間的加權(quán)平均值。該算法在相機(jī)沒有配備閃光燈時(shí)或者在不 可能使用這些閃光燈時(shí)(例如在近距離成像時(shí))是尤其有用的。該算 法也能夠用來補(bǔ)償其它光學(xué)陰影問題。另外，開銷計(jì)算和存儲(chǔ)要求是 適度的。


在下文中將參照附圖借助優(yōu)選實(shí)施例更具體地描述本發(fā)明，在附圖中圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像處理方法的流程圖； 圖2a和圖2b分別示出了利用現(xiàn)有技術(shù)的方法和根據(jù)本發(fā)明實(shí) 施例來重建的圖像；圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的圖像處理方法的流程圖； 圖4圖示了根據(jù)圖3的實(shí)施例的一些細(xì)節(jié)的實(shí)施；以及 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的成像設(shè)備的框圖。
具體實(shí)施方式
圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像處理方法，該方法可以由 與圖像傳感器一起操作的微處理器或者微控制器來實(shí)現(xiàn)。在已經(jīng)使 用圖像傳感器捕獲圖像之后的任何時(shí)間都可以將根據(jù)本發(fā)明的 AWB校正引入到圖像中。因此，本發(fā)明可以實(shí)施到相機(jī)設(shè)備中或者 也能夠?qū)嵤┑綄?duì)提供給其的數(shù)字圖像進(jìn)行處理的任何其它設(shè)備或者 系統(tǒng)中。當(dāng)通過圖像傳感器拍攝圖像或者以別的方式提供圖像以供處理 (100)時(shí)開始圖像處理方法。先全局地分析圖像數(shù)據(jù)(101)。這 包括為各原始圖像F收集直方圖，所述直方圖對(duì)應(yīng)于所分析的色成 分(紅色、綠色、藍(lán)色)HistR、 HistG、 HistB。這些直方圖通過 對(duì)圖像中具有相同特征的像素的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)來表征圖像的色組成。然后，通過使用上述直方圖來計(jì)算全局增益值和偏移值(102)，這些全局增益值和偏移值對(duì)應(yīng)于各色成分(GR, OfsR) 、 (GG, OfsG) 、 (GB， OfsB)。因而，這一步驟提供了如下文所討論的那 樣在該方法的后續(xù)階段中需要的針對(duì)全部圖像數(shù)據(jù)而導(dǎo)出的全局參數(shù)。在下一步驟(104)中，將圖像劃分成優(yōu)選為但并非必須大小相 等的適當(dāng)數(shù)目的塊Bk。這些塊優(yōu)選地形成MxN個(gè)矩形的矩陣，使 得1^{1， ...， MN)是貫穿圖像所有塊的索引。例如，對(duì)于VGA圖像 (分辨率640x480),圖像可以被劃分成64個(gè)塊，即8x8個(gè)塊，各 塊包括80x60個(gè)像素。可以根據(jù)圖像的類型、可用的處理能力、圖 像再現(xiàn)的所需準(zhǔn)確度等來調(diào)整塊的數(shù)目以及它們以像素為單位的大為各塊Bk (k={l， ...， MN})收集局部直方圖的值(106),這 些局部直方圖的值對(duì)應(yīng)于特定塊的各色成分HistR(Bk)、 HistG(Bk)、 HistB(Bk)。這些局部化直方圖用來計(jì)算對(duì)應(yīng)于各色成分的局部增益 GR(Bk)、 GG(Bk)、 GB(Bk)。如這里公開的同一方法可以應(yīng)用于為各 色成分確定局部偏移值，但是為了說明實(shí)施例，僅更具體地公開對(duì) 色增益值的確定。為了計(jì)算所述局部增益值，可以使用數(shù)種方法。 一種方法是簡(jiǎn)單的代數(shù)過程，該過程對(duì)局部直方圖的中值相對(duì)于全局直方圖的中 值數(shù)值進(jìn)行均衡。然后可選地，能夠通過復(fù)制塊邊界上的值來填充塊增益值的 MxN的增益"圖像"。該填充提供了恰當(dāng)?shù)仄交瑝K邊界以便保證正確 處理邊界區(qū)域這一優(yōu)點(diǎn)。結(jié)果，創(chuàng)建并且在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)大小為 (MlxNl)的所填充的增益圖像(IR, IQ， Ib) (108)。接著，能 夠可選地使用平滑過濾器來平滑所填充的增益"圖像"，該過濾器可 以例如是具有歸一化值[1/12, 1/12, 1/12; 1/12， 1/3, 1/12; 1/12, 1/12, 1/12]的簡(jiǎn)易3x3二維巻積過濾器。該過濾顯著地增加了系統(tǒng)針對(duì)跨
塊的突然變化以及可能在罕見的場(chǎng)景條件下發(fā)生的任何可能錯(cuò)誤而 言的魯棒性。此外，填充和過濾沒有造成顯著的計(jì)算成本。為圖像F的各像素(x， y)限定由圍繞塊組成的窗口 (110), 由此圍繞塊應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)于所填充的增益圖像(IR, IG, IB)的索引。確定從 所述像素(x,y)到各圍繞塊中央點(diǎn)的距離di。通過以它們的對(duì)應(yīng)距 離在窗口中內(nèi)插(IR,IG，IB)的值來計(jì)算局部增益值。作為計(jì)算結(jié)果， 獲得針對(duì)各像素(x， y )的局部增益值GRL(x， y)、 GGL(x， y)、 GBL(x，y)。在最后步驟(112)中，將在各像素位置(x, y)處的最終增益 值計(jì)算為全局增益值與局部增益值之間的加^又平均值，這可以以一 般化的形式表達(dá)如下<formula>formula see original document page 13</formula>更具體而言，為各色成分(R， G， B)相應(yīng)地計(jì)算在各像素位置(x,y)處的最終增益值如下<formula>formula see original document page 13</formula>由此，通過調(diào)整參數(shù)k，能夠根據(jù)例如是包括相機(jī)的各種移動(dòng)電 話這樣的成像設(shè)備的性質(zhì)或者使用條件來調(diào)節(jié)全局增益值與局部增 益值之間的加權(quán)平均值。例如，對(duì)于不含閃存的成像設(shè)備，可能優(yōu) 選的是比在包括閃存的成像設(shè)備的情況下更注重于局部增益值。使 用條件的一個(gè)例子是近距離成像，由此通常不能使用閃光燈。使用上述局部化增益值來照常計(jì)算AWB過程的輸出值即局部 化AWB校正參數(shù)。根據(jù)上述公式可見AWB過程造成在空間上可變 的增益值，這將減少陰影問題并且校正跨圖像區(qū)域的不均勻閃光。根據(jù)實(shí)施例的圖像處理方法的效果可以通過圖2a和圖2b來圖 示。圖2a示出了完全使用全局AWB過程即常規(guī)AWB過程來重建 的圖像。圖2b示出了利用根據(jù)本發(fā)明的空間AWB過程來重建的對(duì) 應(yīng)圖像。通過比較這些圖像可以清楚地看到圖像質(zhì)量的改進(jìn)。在圖 2a中圖像下部分的細(xì)節(jié)由于干擾光反射而模糊嚴(yán)重，而在圖2b中已 經(jīng)校正這一光反射并且能夠清楚地區(qū)分細(xì)節(jié)。該算法也可以用來補(bǔ) 償其它光學(xué)陰影問題。注意到圖1的實(shí)施例是用于本發(fā)明的圖像處理方法的僅一個(gè)可 能實(shí)施?？梢砸詳?shù)種方式來實(shí)現(xiàn)通過使用局部增益值來施加空間AWB校正這一發(fā)明思想。圖3圖示了本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖3的方法提出用于收集直方圖統(tǒng)計(jì)的另一實(shí)施。因此當(dāng)與圖1 相比時(shí)，如圖1中說明的那樣進(jìn)行如下步驟提供數(shù)字圖像(步驟 300 )、為全局分析的各色成分(紅色、綠色、藍(lán)色)收集直方圖 HistR、 HistG、 HistB (步驟301 )以及通過使用直方圖來計(jì)算全局增 益值和偏移值(步驟302 )。然后，取代了將圖像劃分成多個(gè)塊(比較圖1中的步驟104)， 將滑動(dòng)窗口的方法應(yīng)用于收集局部直方圖的值。該窗口優(yōu)選為大小 為MxN個(gè)像素的矩形形狀的矩陣。為各窗口位置收集直方圖值，使 得可以為位于窗口中央點(diǎn)的像素計(jì)算局部增益值。例如在圖像的左 上角開始收集局部直方圖的值，并且以光柵掃描的次序執(zhí)行窗口滑 動(dòng)。自然而言，也能夠使用任何其它開始點(diǎn)和掃描次序。該實(shí)施優(yōu) 選地包括兩個(gè)緩存存儲(chǔ)器，其中存儲(chǔ)當(dāng)前窗口位置和下一窗口位置 的直方圖值。一般而言，可以通過參照?qǐng)D4來圖示滑動(dòng)窗口的原理。向圖像 的任意位置k施加滑動(dòng)窗口 Wk,該窗口覆蓋MxN個(gè)像素，使得最 后(最左側(cè))垂直線包括N個(gè)像素值VLLk的陣列。針對(duì)窗口位置 Wk收集直方圖的值Hist(Wk)并且將這些值存儲(chǔ)于第一緩存存儲(chǔ)器 中。然后為像素(x，y)計(jì)算局部增益值GRL(x， y) 、 GGL ( x, y)、 GBL (x, y)。然后向右滑動(dòng)窗口到下 一位置Wk+1 ?？截愔狈綀D的值Hist(Wk) 并且將它作為Hist(Wk+l)^Hist(Wk)存儲(chǔ)到第二緩存存儲(chǔ)器。然后更 新直方圖的值Hist(Wk+l)以反應(yīng)所改變的位置，使得對(duì)于各i=l至N (窗口的垂直線的大小)VLLk(i)從Hist(Wk+l)遞減，并且對(duì)應(yīng)地， VLNk(i)遞增到Hist(Wk+l)。換而言之，從更新的直方圖值中消除窗
口位置Wk的最左垂直線的效果而向更新的直方圖值Hist(Wk+l)添 加窗口位置Wk+1的最右垂直線的效果。然后為像素(x+l,y+l)計(jì) 算局部增益值GRL(x+l，y)、 GGL(x+l，y)、 GBL(x+l，y)。位置(x,y)處的最終增益值計(jì)算為全局增益值與局部增益值之間的 加權(quán)平均值。作為上述兩個(gè)實(shí)施例的組合可以實(shí)施又一實(shí)施例。據(jù)此，將圖 像劃分成覆蓋整個(gè)圖像區(qū)域的塊，但是對(duì)于給定數(shù)目的塊，將各塊 的大小限定得較大，使得這些塊部分地重疊，至少與一個(gè)相鄰塊重 疊。換而言之，在塊的邊界區(qū)域中的像素對(duì)于至少兩個(gè)相鄰塊而言 是共同的。這增加了照射光譜的局部變化對(duì)AWB計(jì)算的影響，由此 造成更好的空間圖像重建。如上所述，各上述實(shí)施例也能夠簡(jiǎn)易地應(yīng)用于為色成分確定偏 移值，由此最終偏移值將計(jì)算為圖像的局部偏移值和全局偏移值的 加權(quán)平均值。對(duì)于各上述實(shí)施例，開銷計(jì)算和存儲(chǔ)器要求是適度的。 對(duì)于沒有完全意識(shí)到照射問題或者照相原理的用戶，所提出的 方法實(shí)現(xiàn)了以改進(jìn)的質(zhì)量來拍攝圖像。該方法對(duì)于諸如文檔成像這 樣的應(yīng)用是特別有用的，在這些應(yīng)用中成像設(shè)備通常定位于光源(例 如，吊燈)與待成像的文檔之間，由此造成有一些陰影效果到文檔上。 一般而言，該方法在將需要后處理操作的任何應(yīng)用中都是有用 的，該后處理操作如分割、識(shí)別、分類等。圖5圖示了將本發(fā)明的特征并入其中的成像設(shè)備500的例子。 成像設(shè)備500例如可以包括相機(jī)系統(tǒng)、移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者 任何其它與成像有關(guān)的電子裝置。該成像設(shè)備包括用于將來自待成 像的物體的光引向圖像傳感器504的透鏡系統(tǒng)502。該圖像傳感器可 以例如是CMOS傳感器或者電荷耦合器件(CCD)，并且它可以與 處理器如CPU、數(shù)字信號(hào)處理器或者微處理器組合形成實(shí)施為單個(gè) 集成電路的圖j象感測(cè)單元504。 該成像設(shè)備還包括用于將在圖像感測(cè)單元504處接收的圖像信 號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器506。然后在處理單元508 如CPU中處理數(shù)字圖像信號(hào)。包括AWB處理在內(nèi)的處理優(yōu)選地作 為在處理單元508中執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序代碼來執(zhí)行?？蛇x地，具體 的石更件組件可以用于處理，或者也可以^使用石更件解決方案和軟件解 決方案的組合。因而，處理單元508然后可以包括用于執(zhí)行如上所 述AWB過程的具體電路。該成像設(shè)備還可以包括用于將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換成適當(dāng)文件格式以便向用戶輸出或者顯示的轉(zhuǎn)換單元510以及用 于控制整個(gè)成像裝置500的操作的控制器512。如上所述，優(yōu)選地通過執(zhí)行存儲(chǔ)于處理單元508中的存儲(chǔ)器 (MEM)內(nèi)的計(jì)算積4欠件代碼來實(shí)施上述實(shí)施例。由此，用于實(shí)現(xiàn) 上述圖像處理方法的裝置通常實(shí)施為計(jì)算機(jī)軟件代碼。計(jì)算機(jī)軟件 可以存儲(chǔ)于任何存儲(chǔ)器裝置如PC的硬盤或者CD-ROM盤中，從該 存儲(chǔ)器裝置能夠?qū)⑺虞d到成像設(shè)備的存儲(chǔ)器中。如果成像設(shè)備包 括通信裝置，即成像設(shè)備是包括相機(jī)的移動(dòng)電話，則也能夠例如使 用TCP/IP協(xié)議棧通過網(wǎng)絡(luò)來加載計(jì)算機(jī)軟件。由此，用于根據(jù)本發(fā)明的第 一 方面對(duì)圖像執(zhí)行白平衡操作的計(jì) 算機(jī)程序可以優(yōu)選地包括用于為圖像的各色成分全局地確定第一 增益值的計(jì)算機(jī)程序代碼部分；用于為圖像的各像素確定包括多個(gè) 相鄰像素的局部窗口和用于所述局部窗口的局部直方圖的計(jì)算才幾程 序代碼部分；用于基于所述局部直方圖為圖像的各像素局部地確定第二增益值的計(jì)算機(jī)程序代碼部分；用于將用于圖像各像素的第三 增益值確定為第二增益值和第一增益值的加權(quán)平均值的計(jì)算機(jī)程序 代碼部分；以及用于使用第三增益值來執(zhí)行白平衡操作的計(jì)算機(jī)程序代碼部分。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員不言而喻，隨著技術(shù)的進(jìn)步，本發(fā)明的概 念能夠用各種方式來實(shí)施。本發(fā)明及其實(shí)施例不限于上述例子而是 可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1. 一種用于利用像素對(duì)圖像執(zhí)行白平衡操作的方法，該方法包括確定為所述圖像的基本上所有像素所共用的全局顏色增益值；基于對(duì)包括所述圖像的單獨(dú)像素和多個(gè)相鄰像素的局部窗口的 分析為所述單獨(dú)像素確定局部顏色增益值；為所述圖像的單獨(dú)像素將最終顏色增益值確定為所述全局顏色 增益值和所述局部顏色增益值的加權(quán)平均值；以及使用所述最終顏色增益值對(duì)所述圖像執(zhí)行白平衡操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定局部顏色增益值的所 述步驟還包括將所述圖像劃分成各包括數(shù)個(gè)像素的多個(gè)塊；以及 確定所述局部窗口使得它包括多個(gè)所述塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括 為各塊收集局部直方圖的值；以及為所述塊的色成分確定具體塊的顏色增益值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括 過濾所述具體塊的顏色增益值；為單獨(dú)像素確定從該像素到所述局部窗口所包括的所述塊的中 央點(diǎn)的距離；以及以從對(duì)應(yīng)塊的中央點(diǎn)到所述像素的所述距離來內(nèi)插所過濾的所 述具體塊的顏色增益值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2、 3或者4所述的方法，其中確定局部顏色 增益值的所述步驟還包括將所述圖像劃分成數(shù)個(gè)像素的多個(gè)塊使得 所述塊與至少一個(gè)相鄰塊部分地重合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定局部顏色增益值的所 述步驟還包括確定所述局部窗口使得它包括在將要為其確定所述局部顏色增 益值的單獨(dú)像素周圍的可移動(dòng)窗口 ，所述窗口包括多個(gè)像素。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括根據(jù)位于第 一 窗口位置的所述可移動(dòng)窗口的像素為第 一 像素收 集局部直方圖的值；將用于所述第 一像素的所述局部直方圖的值存儲(chǔ)于第 一緩存器 中；以及為所述第 一 像素確定所述局部顏色增益值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括將所述可移動(dòng)窗口移動(dòng)到與將要為其確定所述局部顏色增益值 的第二像素相對(duì)應(yīng)的第二位置；將用于所述第 一像素的所述局部直方圖的值拷貝到第二緩存器中；更新所述第二緩存器中的所述局部直方圖的值使得所述第 一 窗 口位置中不屬于所述第二窗口位置的像素從所述局部直方圖的值遞 減，而所述第二窗口位置中不屬于所述第一窗口位置的像素遞增到 所述局部直方圖的值；以及為所述第二像素確定所述局部顏色增益值。
9. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中 所述方法應(yīng)用于為所述圖像的單獨(dú)像素將偏移值確定為局部偏移值和全局偏移值的加權(quán)平均值。
10. —種圖像處理設(shè)備，布置用以利用像素對(duì)圖像執(zhí)行白平衡 操作，該設(shè)備包括第一確定裝置，用于確定為所述圖像的基本上所有像素所共用 的全局顏色增益值；第二確定裝置，用于基于對(duì)包括所述圖像的單獨(dú)像素和多個(gè)相 鄰像素的局部窗口的分析為所述單獨(dú)像素確定局部顏色增益值；第三確定裝置，用于為所述圖像的單獨(dú)像素將最終顏色增益值 確定為所述全局顏色增益值和所述局部顏色增益值的加權(quán)平均值； 以及處理裝置，用于使用所述最終顏色增益值執(zhí)行白平衡操作。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的設(shè)備，其中所述第二確定裝置^皮布置用以將所述圖像劃分成各包括數(shù)個(gè)像素的多個(gè)塊；以及 確定所述局部窗口使得它包括多個(gè)所述塊。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述第二確定裝置被布 置用以為各塊收集局部直方圖的值；以及為所述塊的色成分確定具體塊的增益值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述第二確定裝置還被 布置用以過濾所述具體塊的增益值；為單獨(dú)像素確定從該像素到所述局部窗口所包括的所述塊的中 央點(diǎn)的距離；以及以從對(duì)應(yīng)塊的中央點(diǎn)到所述像素的所述距離來內(nèi)插所過濾的所 述具體塊的增益值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11、 12或者13所述的設(shè)備，其中所述第二 確定裝置被布置用以將所述圖像劃分成多個(gè)塊使得所述塊與至少 一個(gè)相鄰塊部分地 重合。
15. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的設(shè)備，其中所述第二確定裝置被布 置用以確定所述局部窗口使得它包括在將要為其局部地確定所述第二 增益值的像素周圍的可移動(dòng)窗口 ，所述窗口包括多個(gè)像素。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述第二確定裝置被布 置用以根據(jù)位于第 一 窗口位置的所述可移動(dòng)窗口的像素為第 一像素收 集局部直方圖的值；將用于所述第 一像素的所述局部直方圖的值存儲(chǔ)于第 一緩存器 中；以及為所述第一像素確定所述局部顏色增益值。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述第二確定裝置還被 布置用以將所述可移動(dòng)窗口移動(dòng)到與將要為其局部地確定所述第二增益 值的第二像素相對(duì)應(yīng)的第二位置；將用于所述第 一像素的所述局部直方圖的值拷貝到第二緩存器中；更新所述第二緩存器中的所述局部直方圖的值使得所述第 一 窗 口位置中不屬于所述第二窗口位置的像素從所述局部直方圖的值遞 減，而所述第二窗口位置中不屬于所述第一窗口位置的像素遞增到 所述局部直方圖的值；以及為所述第二像素確定所述局部顏色增益值。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10至17中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，所述 設(shè)備被布置用以將用于所述圖像的單獨(dú)像素的偏移值確定為局部偏 移值和全局偏移值的加權(quán)平均值。
19. 一種用于利用像素對(duì)圖像執(zhí)行白平衡操作的計(jì)算機(jī)程序， 該計(jì)算才幾程序包括用于確定為所述圖像的基本上所有像素所共用的全局顏色增益 值的計(jì)算機(jī)程序代碼部分；用于基于對(duì)包括所述圖像的單獨(dú)像素和多個(gè)相鄰像素的局部窗 口的分析為所述單獨(dú)像素確定局部顏色增益值的計(jì)算機(jī)程序代碼部分；用于為所述圖像的單獨(dú)像素將最終顏色增益值確定為所述全局 顏色增益值和所述局部顏色增益值的加權(quán)平均值的計(jì)算機(jī)程序代碼部分；以及用于使用所述最終顏色增益值對(duì)所述圖像執(zhí)行白平衡#:作的計(jì)算機(jī)程序代碼部分。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的計(jì)算機(jī)程序，還包括 用于將所述圖像劃分成各包括數(shù)個(gè)像素的多個(gè)塊的計(jì)算機(jī)程序 代碼部分；以及用于確定所述局部窗口使得它包括多個(gè)所述塊的計(jì)算機(jī)程序代 碼部分。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)程序，還包括用于為各塊收集局部直方圖的值的計(jì)算機(jī)程序代碼部分；以及 用于為所述塊的色成分確定具體塊的增益值的計(jì)算機(jī)程序代碼 部分。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的計(jì)算機(jī)程序，還包括用于過濾所述具體塊的增益值的計(jì)算機(jī)程序代碼部分；用于為單獨(dú)像素確定從該像素到所述局部窗口所包括的所述塊的中央點(diǎn)的距離的計(jì)算機(jī)程序代碼部分；以及用于以從對(duì)應(yīng)塊的中央點(diǎn)到像素的所述距離來內(nèi)插所過濾的具體塊的增益值的計(jì)算機(jī)程序代碼部分。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20、 21或者22所述的計(jì)算機(jī)程序，還包括 用于將所述圖像劃分成多個(gè)塊使得所述塊與至少 一個(gè)相鄰塊部分地重合的計(jì)算機(jī)程序代碼部分。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的計(jì)算機(jī)程序，還包括用于確定所述局部窗口使得它包括在將要為其局部地確定所述 第二增益值的像素周圍的可移動(dòng)窗口的計(jì)算機(jī)程序代碼部分，所述 窗口包括多個(gè)像素。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的計(jì)算機(jī)程序，還包括用于根據(jù)位于第 一 窗口位置的所述可移動(dòng)窗口的像素為第 一 像 素收集局部直方圖的值的計(jì)算機(jī)程序代碼部分；用于將用于所述第 一像素的所述局部直方圖的值存儲(chǔ)于第 一緩 存器中的計(jì)算機(jī)程序代碼部分；以及用于為所述第 一像素確定所述局部顏色增益值的計(jì)算機(jī)程序代 碼部分。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的計(jì)算機(jī)程序，還包括 用于將所述可移動(dòng)窗口移動(dòng)到與將要為其確定所述局部顏色增益值的第二像素相對(duì)應(yīng)的第二位置的計(jì)算機(jī)程序代碼部分；用于將用于所述第 一 像素的所述局部直方圖的值拷貝到第二緩 存器中的計(jì)算機(jī)程序代碼部分；用于更新所述第二緩存器中的所述局部直方圖的值使得所述第 一窗口位置中不屬于所述第二窗口位置的像素從所述局部直方圖的 值遞減，而所述第二窗口位置中不屬于所述第一窗口位置的像素遞 增到所述局部直方圖的值的計(jì)算機(jī)程序代碼部分；以及用于為所述第二像素確定所述局部顏色增益值的計(jì)算機(jī)程序代 碼部分。
27. 根據(jù)前述權(quán)利要求19至26中任一權(quán)利要求所述的計(jì)算機(jī) 程序，其中所述計(jì)算機(jī)程序被布置用以為所述圖像的單獨(dú)像素將偏 移值確定為局部偏移值和全局偏移值的加4又平均值。
28. 根據(jù)前述權(quán)利要求19至27中任一權(quán)利要求所述的計(jì)算機(jī) 程序，其中所述計(jì)算機(jī)程序可在根據(jù)權(quán)利要求IO所述的圖像處理設(shè) 備中執(zhí)行。
29. —種圖像處理系統(tǒng)，布置用以利用像素對(duì)圖像執(zhí)行白平衡 操作，該系統(tǒng)包括第一確定裝置，用于確定為所述圖像的基本上所有像素所共用 的全局顏色增益值；第二確定裝置，用于基于對(duì)包括所述圖像的單獨(dú)像素和多個(gè)相 鄰像素的局部窗口的分析為所述單獨(dú)像素確定局部顏色增益值；第三確定裝置，用于為所述圖像的單獨(dú)像素將最終顏色增益值 確定為所述全局顏色增益值和所述局部顏色增益值的加權(quán)平均值； 以及處理裝置，用于使用所述最終顏色增益值執(zhí)行白平衡操作。
全文摘要
一種用于利用像素對(duì)圖像執(zhí)行白平衡操作的方法和有關(guān)裝置，其中先確定為圖像的基本上所有像素所共用的全局顏色增益值。然后基于對(duì)包括圖像的單獨(dú)像素和多個(gè)相鄰像素的局部窗口的分析為所述單獨(dú)像素確定局部顏色增益值。隨后，為圖像的單獨(dú)像素將最終顏色增益值確定為全局顏色增益值和局部顏色增益值的加權(quán)平均值，并且使用最終顏色增益值對(duì)圖像來執(zhí)行白平衡操作。
文檔編號(hào)G06T1/00GK101124611SQ200680005402
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2006年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月7日
發(fā)明者M·弗維萊南, M·特里梅舍 申請(qǐng)人:諾基亞公司