專利名稱:自動白平衡方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種用以實施自動白平衡(AWB)的方法和設(shè)備，尤其涉及可根據(jù)一灰色世界假定來對捕捉到的圖像實施自動白平衡的技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
照明源-在本文中也稱作施照體-通常并非是純白的，而是偏向一特定色彩。所述色彩偏移通常以色溫來衡量。人眼會補償并非純白的照明，因而色彩在各種各樣的光照條件下看起來相對一致。然而，用于捕捉圖像的電子傳感器無法補償具有不同色溫的不同光照條件。
一用于一電子圖像捕捉裝置(例如一數(shù)字照相機(jī)或數(shù)字?jǐn)z像機(jī))中的典型的傳感器將捕捉到一可因來自一非純白源的照明而呈現(xiàn)一色移的圖像。在所捕捉到的圖像中呈現(xiàn)出的色移在人眼看來不自然并造成傳感器或捕捉裝置質(zhì)量差且不能準(zhǔn)確地捕捉現(xiàn)實世界圖像的感覺。
可對所捕捉到的圖像進(jìn)行處理以補償光照條件及施照體的色溫。但是，由于白平衡補償取決于施照體的色溫，因此應(yīng)用一針對一處于第一色溫下的施照體來配置的白平衡補償通常并不能修正一第二施照體的色溫，并可因在圖像中引入額外的色移而使圖像質(zhì)量進(jìn)一步劣化。

發(fā)明內(nèi)容可根據(jù)一灰色世界假定來對捕捉到的圖像實施自動白平衡。首先，在一個或一個以上參考照明源情況下捕捉一平像場灰度級圖像。在一校準(zhǔn)過程期間，針對每一參考照明來確定并存儲所捕捉到的灰度級圖像的統(tǒng)計資料。對于每一隨后捕捉到的圖像，均對所述圖像進(jìn)行過濾以確定一灰色區(qū)域子集。將所述灰色區(qū)域進(jìn)一步劃分成一個或一個以上灰色群集。確定所述一個或一個以上灰色群集的平均權(quán)重并確定一自所述平均權(quán)重至所述參考施照體的距離。根據(jù)所述距離確定對所述施照體的估計。根據(jù)所估計的施照體對所述圖像應(yīng)用白平衡增益。
在一方面中，提供一種用以實施自動白平衡(AWB)的方法，所述方法包括接收一捕捉到的圖像，對所捕捉到的圖像進(jìn)行過濾以選擇灰色像素，確定一坐標(biāo)網(wǎng)格中自復(fù)數(shù)個參考施照體點中的每一個至所述坐標(biāo)網(wǎng)格中一至少部分地在所述灰色像素上確定的位置的距離，部分地根據(jù)所述距離確定一施照體，并部分地根據(jù)所述施照體對所捕捉到的圖像應(yīng)用一白平衡增益。
在另一方面中，提供另一種用以實施自動白平衡(AWB)的方法，所述方法包括接收一呈RGB格式的捕捉到的圖像，對所捕捉到的圖像進(jìn)行過濾以選擇灰色像素，確定所捕捉到的圖像中所述灰色像素中的每一灰色像素的R/G及B/G比，將所述灰色像素劃分成復(fù)數(shù)個灰色群集，將所述R/G及B/G比量化成一預(yù)定坐標(biāo)網(wǎng)格，確定所述坐標(biāo)網(wǎng)格中所述復(fù)數(shù)個灰色群集中的每一個的一中心，確定所述坐標(biāo)網(wǎng)格中自所述中心中的每一中心至復(fù)數(shù)個參考施照體點中的每一個的距離，部分地根據(jù)至所述中心中每一中心的所述距離確定每一群集的一所估計施照體，部分地根據(jù)所估計施照體來確定所述復(fù)數(shù)個灰色群集中每一個的一景物施照體，并部分地根據(jù)所述景物施照體對所捕捉到的圖像應(yīng)用一白平衡增益。
在另一方面中，提供一種用于實施自動白平衡(AWB)的設(shè)備，所述設(shè)備包括一灰色過濾器，其經(jīng)配置以接收一捕捉到的圖像并從所捕捉到的圖像中選擇灰色區(qū)域；一網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器，其耦接至所述灰色過濾器并經(jīng)配置以將所述灰色區(qū)域變換成一預(yù)定坐標(biāo)網(wǎng)格；一距離模塊，其耦接至所述網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器并經(jīng)配置以確定所述預(yù)定坐標(biāo)網(wǎng)格中自一個或一個以上部分地基于所述灰色區(qū)域的位置至復(fù)數(shù)個參考施照體點中每一者的距離；一施照體估計器，其耦接至所述距離模塊并經(jīng)配置以部分地根據(jù)所述距離確定一施照體；及一白平衡增益模塊，其耦接至所述施照體估計器并經(jīng)配置以對所捕捉到的圖像應(yīng)用一白平衡增益；所述白平衡增益部分地根據(jù)所述施照體。
結(jié)合附圖閱讀下文所述詳細(xì)說明，將更易明了本發(fā)明各實施例的特征、目的及優(yōu)點，在附圖中相同的元件帶有相同的參考編號。
圖1為一具有自動白平衡的圖像捕捉裝置的一實施例的一功能方塊圖。
圖2為一經(jīng)配置以進(jìn)行自動白平衡的圖像處理器的一實施例的一功能方塊圖。
圖3為一種建立一施照體參考的方法的一實施例的一流程圖。
圖4為一種自動白平衡方法的一實施例的一流程圖。
圖5為一種自動白平衡方法的一實施例的一流程圖。
圖6為一灰色過濾實施例的一實例的一例示圖。
圖7為一確定灰色群集與參考施照體之間的距離的實例的一例示圖。
具體實施方式灰色世界假定可形成在數(shù)字?jǐn)z影中實施白平衡的基礎(chǔ)。已在大量相片當(dāng)中觀察到，圖像中的像素色彩的平均色彩大致為灰色。雖然根據(jù)景物而定也存在例外，但所述灰色世界假定非常有效并為實施白平衡提供一可靠的基礎(chǔ)。本文中所揭示的自動白平衡(AWB)方法及設(shè)備是基于灰色世界假定與離群值剔除相結(jié)合。一數(shù)字照相機(jī)或某一其他圖像處理裝置可經(jīng)配置以實施本文中所述的AWB方法。
所述方法是參照一圖像捕捉裝置(例如一數(shù)字照相機(jī))來加以闡述。但是，并非必需將圖像捕捉傳感器構(gòu)建于所述裝置內(nèi)。實際上，可對一電子裝置加以配置以對遠(yuǎn)程捕捉到的圖像實施所述AWB方法。
所述數(shù)字照相機(jī)可首先將圖像劃分成若干個區(qū)域。所述數(shù)字照相機(jī)可對所述圖像進(jìn)行過濾以使灰色區(qū)域通過而濾除非灰色區(qū)域。所述數(shù)字照相機(jī)使用所述灰色區(qū)域來確定施照體而不依賴所述非灰色區(qū)域。如本文中所使用，術(shù)語“灰色區(qū)域”及“灰色像素”分別指代那些按過濾器約束條件選擇的并用于確定所述施照體的灰色及近灰色區(qū)域或像素。
在對所述圖像進(jìn)行過濾以識別所述灰色區(qū)域后，所述數(shù)字照相機(jī)對所述灰色區(qū)域的色彩特性進(jìn)行變換或以其他方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以映射到一預(yù)定坐標(biāo)空間或網(wǎng)格。所述數(shù)字照相機(jī)可在所述網(wǎng)格內(nèi)定位一個或一個以上對應(yīng)于一灰色參考的參考點，所述灰色參考是通過捕捉一由一特定施照體進(jìn)行照明的灰度級圖像而獲得。因此，所述數(shù)字照相機(jī)可在所述網(wǎng)格上為每一施照體定位一參考點。
在對所述灰色區(qū)域進(jìn)行轉(zhuǎn)換以映射到所述坐標(biāo)系上后，所述數(shù)字照相機(jī)可針對所述灰色區(qū)域中的每一灰色區(qū)域來確定自所述灰色區(qū)域至所述施照體參考點中的每一者的距離。所述數(shù)字照相機(jī)可通過確定不良的統(tǒng)計性灰色區(qū)域并剔除從而不考慮那些離群區(qū)域來對所述灰色區(qū)域進(jìn)行過濾。所述數(shù)字照相機(jī)可確定(例如)自所述區(qū)域中的每一區(qū)域至所述施照體參考點中的任一者的最小距離。然后，所述數(shù)字照相機(jī)可將所述最小距離與一預(yù)定閾值相比較且不對那些具有大于所述預(yù)定閾值的最小距離的區(qū)域進(jìn)行進(jìn)一步處理。
然后，所述數(shù)字照相機(jī)對自剩余灰色區(qū)域至所述施照體參考點中的每一者的距離進(jìn)行比較。所述數(shù)字照相機(jī)可將所述施照體估計為具有最靠近所述灰色區(qū)域的施照體參考點的施照體。
圖1為一執(zhí)行AWB的圖像捕捉裝置100的一功能方塊圖。圖像捕捉裝置100可為(例如)一數(shù)字照相機(jī)、一數(shù)字錄像機(jī)、一具有數(shù)字照相機(jī)的無線電話、或某一其他圖像捕捉裝置。圖像捕捉裝置100可包括一相對于一傳感器120定位的鏡頭110，傳感器120可為(例如)一可經(jīng)配置以將入射光轉(zhuǎn)換成電子表示形式的光學(xué)傳感器。例如，所述傳感器可為一電荷耦合裝置(CCD)、CMOS探測器、光電二極管陣列、光生伏打探測器、及類似裝置、或用于捕捉一光學(xué)圖像的某一其他傳感器。傳感器120可經(jīng)配置以產(chǎn)生呈光分量形式的電子表示形式。例如，傳感器110可產(chǎn)生對所捕捉到的圖像的截然不同的R、G及B表示形式。
傳感器120的輸出端可耦接至一可經(jīng)配置以提供AWB的色彩處理器130。所述色彩處理器可包括一可經(jīng)配置以收集并處理所捕捉到的圖像的統(tǒng)計資料的統(tǒng)計資料模塊132。如將在下文中所更詳盡地闡述，色彩處理器130與統(tǒng)計資料模塊132一起可經(jīng)配置以測量或以其他方式確定用于對在所述圖像中所捕捉的景物進(jìn)行照明的光照條件。色彩處理器130可部分地根據(jù)為復(fù)數(shù)個參考施照體所存儲的統(tǒng)計資料來確定一施照體。色彩處理器130可經(jīng)配置以對所捕捉到的圖像應(yīng)用修正，以修正所述圖像的色彩平衡。色彩處理器130及統(tǒng)計資料模塊132可經(jīng)配置以使用一與存儲器140一起運行的處理器150來實施某些或全部相關(guān)功能。在某些實施例中，色彩處理器130及統(tǒng)計資料模塊132的某些或全部功能可按一個或一個以上處理器可用指令的形式作為軟件存儲于存儲器140中。處理器150可經(jīng)配置以存取所述處理器可用指令并對其進(jìn)行處理以實施相關(guān)功能。
色彩處理器130可經(jīng)配置以將參考施照體統(tǒng)計資料及信息存儲于一外部存儲器140中并且也可經(jīng)配置以將所捕捉到的圖像或經(jīng)AWB修正的圖像存儲于存儲器140中?；蛘撸蛄硗?，色彩處理器130可經(jīng)配置以將原始的或經(jīng)AWB修正的圖像傳送至一輸出端/顯示器150。
輸出端/顯示器150可包括一顯示裝置，例如一LCD、一LED陣列、一CRT、及類似裝置、或某一其他顯示裝置。輸出端/顯示器150還可包括一個或一個以上輸出端口。例如，經(jīng)AWB修正的圖像可輸出至一端口或連接器。色彩處理器130可經(jīng)配置以將經(jīng)AWB修正的圖像直接輸出至輸出端/顯示器150，或者可經(jīng)配置以在將所修正的圖像傳送至輸出端/顯示器150之前將經(jīng)AWB修正的圖像轉(zhuǎn)換成一特定格式，例如一標(biāo)準(zhǔn)顯示或文件格式。例如，色彩處理器130可經(jīng)配置以將經(jīng)AWB修正的圖像格式化成一JPEG、GIF、或某一其他圖像格式。輸出端/顯示器150可為一經(jīng)配置以將經(jīng)AWB修正的圖像傳輸至一目的地裝置(未顯示)的通信裝置，例如一調(diào)制解調(diào)器或無線收發(fā)機(jī)。
圖2為一運行于一圖像捕捉裝置(例如圖1所示圖像捕捉裝置)中的色彩處理器130及統(tǒng)計資料模塊132的一功能方塊圖。如同在圖1所示實施例中一樣，所述圖像捕捉裝置可包括一具有一耦接至一處理器150及存儲器140的統(tǒng)計資料模塊132的色彩處理器130。
色彩處理器130可包括一經(jīng)配置以接收一捕捉到的圖像的輸入端。所捕捉到的圖像可耦接至統(tǒng)計資料模塊132的一輸入端并耦接至一白平衡增益模塊210的一輸入端。白平衡增益模塊210可經(jīng)配置以根據(jù)統(tǒng)計資料模塊132的輸出來應(yīng)用白平衡增益。
統(tǒng)計模塊312可經(jīng)配置以將所捕捉到的圖像耦合至一灰色過濾器220，灰色過濾器220可經(jīng)配置以處理所捕捉到的圖像以選擇可用于確定一施照體的灰色對象。由于所捕捉到的圖像通常呈數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包或一數(shù)字文件的形式，因此可較佳地將數(shù)字過濾器220構(gòu)建成一數(shù)字處理器。
傳感器(例如圖1所示的傳感器120)可經(jīng)配置以捕捉呈各種色彩格式中的任何一種(例如RGB、YCrCb、或某一其他格式)的圖像?；疑^濾器220可經(jīng)配置以處理一特定色彩格式以利于所述灰色對象過濾。例如，灰色過濾器220可經(jīng)配置以對呈YCrCb格式的圖像實施初始灰色過濾以有利于所述過濾過程?；疑^濾器220可經(jīng)配置以將所捕捉到的圖像變換成YCrCb格式-如果其還未早已呈該格式的話?？墒褂孟铝猩首儞Q來從RGB色彩格式信息中導(dǎo)出Y、Cb及Cr色彩格式，其中Y為在Rec.601中所界定的亮度，Cb只是B與G的色差，且Cr為R與G的色差。
YCbCr≡0.2990.5870.1140-111-10×RGB]]>在一實施例中，灰色過濾器220可對所捕捉到的圖像進(jìn)行過濾以通過下述方式來選擇灰色區(qū)域選擇處于一預(yù)定亮度范圍內(nèi)的那些區(qū)域并隨后從剩下的區(qū)域中選擇滿足預(yù)定Cr及Cb標(biāo)準(zhǔn)的那些區(qū)域?；疑^濾器220可使用所述亮度值來剔除太暗或太亮的區(qū)域。這些區(qū)域因噪聲及飽和問題而被排除?；疑^濾器220可將所述過濾器表達(dá)成若干個方程式，其中將滿足下列6個不等式的區(qū)域視為可能的灰色區(qū)域。
Y＜＝Y(jié)max， (1)Y＞＝Y(jié)min， (2)Cb＜＝m1*Cr+c1， (3)Cr＞＝m2*Cb+c2， (4)Cb＞＝m3*Cr+c3， (5)Cr＜＝m4*Cb+c4。 (6)值m1-m4及c1-c4可代表預(yù)定常數(shù)，其經(jīng)選擇以確保經(jīng)過濾的對象準(zhǔn)確地代表灰色區(qū)域、同時保持一足夠大的經(jīng)過濾對象范圍以確?？蔀閹缀跛胁蹲降降膱D像估計一施照體。在某些實施例中，灰色過濾器220可應(yīng)用多于一組過濾標(biāo)準(zhǔn)并根據(jù)所述多個標(biāo)準(zhǔn)來對所述區(qū)域進(jìn)行過濾。
灰色過濾器220可對幾乎任何尺寸的區(qū)域進(jìn)行處理。例如，最小區(qū)域尺寸可對應(yīng)于單個像素。同樣地，最大區(qū)域尺寸可對應(yīng)于所捕捉到的圖像的尺寸。然而，通常，灰色過濾器220對小于所捕捉到的圖像尺寸的區(qū)域進(jìn)行處理。通常，將圖像劃分成復(fù)數(shù)個區(qū)域且灰色過濾器220對所述區(qū)域中的每一區(qū)域進(jìn)行處理。
一圖像可劃分成包含L×M個矩形區(qū)域，其中L及M為正整數(shù)。因此N＝L×M代表一圖像中的區(qū)域總數(shù)。在一實施例中，灰色過濾器220可將所捕捉到的圖像劃分成若干16×16像素的區(qū)域?；疑^濾器220可將所捕捉到的圖像的像素例如從RGB分量變換成YCrCb分量?；疑^濾器220可使用上述不等式來對像素進(jìn)行過濾以選擇可能的灰色像素?；疑^濾器220可經(jīng)配置以對于大的圖像尺寸，在垂直及水平方向中的任一方向或兩個方向上對像素進(jìn)行二次采樣或進(jìn)行十中抽一采樣，以減少計算次數(shù)。例如，在一實施例中，灰色過濾器220可經(jīng)配置以針對具有1.3兆像素或更大的圖像，按兩倍對水平及垂直像素進(jìn)行二次采樣。
然后，灰色過濾器220可對經(jīng)過濾的像素進(jìn)行處理以產(chǎn)生所述區(qū)域中每一區(qū)域的統(tǒng)計資料。例如，灰色過濾器220可確定經(jīng)過濾或約束的Cb的總和、經(jīng)過濾或約束的Cr的總和、經(jīng)過濾或約束的Y的總和、及根據(jù)Y、Cb及Cr的總和的約束條件所選擇的像素數(shù)量。根據(jù)所述區(qū)域統(tǒng)計資料，灰色過濾器220對每一區(qū)域的Cb、Cr及Y總和除以所選像素數(shù)量加以確定，以獲得Cb(aveCb)、Cr(aveCr)及Y(aveY)的平均數(shù)。然后，灰色過濾器220可將所述統(tǒng)計資料變換回至RGB分量，以確定R、G及B的一平均數(shù)。平均的R、G及B值可通過下列方程式根據(jù)aveY、aveCb及aveCr來確定。
aveRaveGaveB≡1.000-0.1140.7011.000-0.114-0.2991.0000.886-0.299×aveYaveCbaveCr]]>灰色過濾器220可將各區(qū)域分組至如圖6中所示的兩個群集中的一個中。灰色過濾器220可使用四種CbCr約束條件來將每一區(qū)域分組至兩個不同群集中的一個中；群集X代表灰色區(qū)域，且群集Y代表更高飽和度區(qū)域。此種劃分的概念在于群集X的灰色區(qū)域可提供比更飽和區(qū)域或群集Y更可靠的照明估計。然而，同時使用這兩個群集中的區(qū)域，以在萬一灰色區(qū)域的數(shù)量不足以作出一準(zhǔn)確估計時保持可對正確施照體進(jìn)行估計的合理的置信度。
灰色過濾器220將各區(qū)域的身份及其統(tǒng)計資料傳送至一網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器230，網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器230經(jīng)配置以將所述區(qū)域統(tǒng)計資料變換至一網(wǎng)格坐標(biāo)系，以確定與針對所述坐標(biāo)系加以格式化的參考施照體的關(guān)系。在一實施例中，網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器230將所述區(qū)域統(tǒng)計資料轉(zhuǎn)換并量化成一(R/G，B/G)坐標(biāo)系中的n×n個網(wǎng)格中的一個。網(wǎng)格距離無需進(jìn)行線性劃分。例如，一坐標(biāo)網(wǎng)格可由經(jīng)非線性劃分的R/G及B/G軸形成。在確定網(wǎng)格距離時，非線性劃分的網(wǎng)格坐標(biāo)可比一線性劃分的網(wǎng)格更好地起作用。網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器230可舍棄處于一預(yù)定范圍以外的各對(aveR/aveG，aveB/aveG)，例如[1/4，4]。網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器230可較佳地將所述區(qū)域統(tǒng)計資料變換至一二維坐標(biāo)系。然而，使用一二維坐標(biāo)系并不是一限制條件，且網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器230可經(jīng)配置以在坐標(biāo)系中使用任意數(shù)量的維。例如，在另一實施例中，網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器230可使用一對應(yīng)于根據(jù)某一預(yù)定常數(shù)歸一化的R、G及B值的三維坐標(biāo)系。
網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器230可經(jīng)配置以將經(jīng)變換的網(wǎng)格值傳送至一群集過濾器240，群集過濾器240可經(jīng)配置以將對應(yīng)于經(jīng)過濾區(qū)域的網(wǎng)格值分組至在灰色過濾器220中所界定的群集中。例如，網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器230可經(jīng)配置以將來自網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器230的網(wǎng)格值分組至通過在灰色過濾器220中所應(yīng)用的約束條件來界定的群集X及群集Y組內(nèi)。當(dāng)然，網(wǎng)格過濾器240及灰色過濾器220將所述區(qū)域統(tǒng)計資料界定并分組成多于兩個組。
群集過濾器240可經(jīng)配置以部分地根據(jù)所述分組來將各組網(wǎng)格值提供至一距離模塊250。例如，在上述實施例中，對應(yīng)于群集X的網(wǎng)格值可對應(yīng)于更佳的灰色區(qū)域近似值。群集過濾器240可經(jīng)配置以首先將對應(yīng)于群集X的網(wǎng)格值傳送至距離模塊250。如果距離模塊250及施照體估計器270能夠以一高的置信度確定一施照體估計值，則群集過濾器240可不再進(jìn)一步處理群集Y網(wǎng)格值。在另一實施例中，在其中使用來自這兩個群集的網(wǎng)格值確定一施照體估計值的那些實施例中，群集過濾器240可經(jīng)配置以傳送群集X值并隨后傳送群集Y值。
所述群集過濾器的輸出端可耦接至一距離模塊250的一輸入端。一施照體參考模塊260的一輸出端可耦接至距離模塊250的一第二輸入端。施照體參考模塊260將參考施照體的位置提供至距離模塊250。
施照體參考模塊260可經(jīng)配置以存儲一個或一個以上參考施照體的統(tǒng)計資料。所述一個或一個以上參考施照體的統(tǒng)計資料是在一校準(zhǔn)例程期間預(yù)先確定的。
表征過程通常是在脫機(jī)情況下對一既定傳感器模塊(例如圖1所示圖像捕捉裝置100的傳感器120與鏡頭110的組合)進(jìn)行。脫機(jī)是指在一典型消費者不在使用所述圖像捕捉裝置的時間段期間進(jìn)行的處理，并可指制造過程中的一時間段。對于室外光照條件，收集一系列對應(yīng)于白天的不同時間的灰色對象照片。所述照片可包括在白天的不同時間期間在直曬的太陽光下、在陰天的光照下、在室外陰暗處等等下所捕捉到的圖像。記錄在這些光照條件下灰色對象的R/G及B/G比。對于室內(nèi)光照條件，可使用暖熒光燈、冷熒光燈、白熾光燈及類似燈、或某一其他施照體來捕捉灰色對象的圖像。使用所述光照條件中的每一種條件作為一參考點。針對室內(nèi)光照條件記錄R/G及B/G比。
在另一實施例中，所述參考施照體可包括A(白熾燈、鎢燈等)、F(熒光燈)及稱作D30、D50及D70的多種日光施照體。這三種日光施照體可通過內(nèi)插來形成一近似的黑體線。所述參考坐標(biāo)中的(R/G，B/G)坐標(biāo)可由通過對傳感器模塊的光譜響應(yīng)及施照體的功率分布進(jìn)行積分所計算出的施照體色彩來理想地界定。
在確定出所述R/G及B/G比的比例尺后，在一網(wǎng)格坐標(biāo)上定位所述參考點。所述比例尺是以一種使網(wǎng)格距離可用于正確地區(qū)分不同參考點的方式加以確定。施照體參考模塊260可使用用于表征灰色區(qū)域的相同的坐標(biāo)網(wǎng)格來產(chǎn)生施照體統(tǒng)計資料。
距離模塊250可經(jīng)配置以確定從自群集過濾器240接收的每一網(wǎng)格點至來自施照體參考模塊260的所有參考點的距離。距離模塊250可將所確定的距離與一預(yù)定閾值相比較，且如果至任一參考點的最短距離超過所述預(yù)定閾值，則將所述點視為一離群點并將其剔除。
應(yīng)注意，按照定義，所有參考點均對應(yīng)于不同光照條件下的灰色對象，如果自群集過濾器240接收的所收集數(shù)據(jù)點不接近所述參考點中的任何一個，則其不是一灰色對象。如果將此一離群點包括于所述距離計算中，則其將產(chǎn)生一較大的距離并對總的距離比較具有負(fù)面影響。因此，具有較大的最小距離的數(shù)據(jù)點可被視為離群點并被剔除。如-------果所述數(shù)據(jù)點不是一離群點，則確定至所有參考點的距離。在一實施例中，可將至一特定參考點的距離與所有其他數(shù)據(jù)點至該同一參考點的距離進(jìn)行求和。
在所有數(shù)據(jù)點均經(jīng)處理從而剔除離群點并對至所有參考點的距離進(jìn)行求和后，存在K個數(shù)，這K個數(shù)是對應(yīng)于K個參考點的所有參考點的距離之和。
距離模塊250可經(jīng)配置以將每一距離傳送至施照體估計器270，或者可經(jīng)配置以確定所述和并將每一參考點的距離之和傳送至施照體估計器270。距離模塊270可確定至所述參考點的最小距離并可確定對應(yīng)于所述參考點的光照條件。
在一實施例中，群集過濾器240經(jīng)配置以將所述圖像統(tǒng)計資料分組成標(biāo)記為群集X及群集Y的兩個組。對于群集X及群集Y中的每一數(shù)據(jù)點，距離模塊250可經(jīng)配置以確定至少三個不同的距離。距離模塊250可確定例如至參考施照體A(參考A)的距離、至參考施照體F(參考F)的距離及至—由參考日光施照體形成的黑體線的距離。
距離模塊250可經(jīng)配置以確定距離量度，例如歐幾里得(Euclidean)、曼哈頓(Mahattan，城市街區(qū))，或者也可根據(jù)計算復(fù)雜度要求及性能要求而使用某一其他量度。在其他實施例中，距離模塊250可經(jīng)配置以確定一對應(yīng)于每一群集的重心，并可經(jīng)配置以確定一自所述群集重心至每一參考施照體點的距離。
在一實施例中，至一日光參考點D65的總距離可為125，至一暖熒光參考點的總距離WF可為324，至一冷熒光參考點的總距離CF可為421。施照體估計器270可確定至D65的距離(＝125)為所有數(shù)字當(dāng)中最小的。然后，施照體估計器270可確定D65為所述光照條件，且使用D65的對應(yīng)的R/G及B/G比來實施白平衡。
萬一存在一不相上下的情形，施照體估計器270可使用傳感器曝光及增益設(shè)定值來幫助確定光照條件。根據(jù)所述曝光設(shè)定值，施照體估計器270可使用所述曝光及增益設(shè)定值來判定所捕捉到的圖像中的景物是室外的還是室內(nèi)的并可幫助進(jìn)行AWB決策。
在不存在通過所述像素選擇過程及離群點剔除過程的數(shù)據(jù)點的罕見情況下，施照體估計器270可使用所述曝光設(shè)定值與總R/G及B/G比的一組合來作出決策。如果所捕捉到的圖像代表一室外景物，則將所述D65 R/G及B/G比與總R/G及B/G比進(jìn)行平均作為AWB增益。如果所捕捉到的圖像對應(yīng)于一室內(nèi)景物，則將WF R/G及B/G比與總R/G及B/G比進(jìn)行平均作為AWB增益。在使用閃光燈或頻閃放電管來照明所述景物的情況下，將所述閃光燈的R/G及B/G比用作白平衡增益。
施照體估計器270可經(jīng)配置以將白平衡增益提供至在其中針對施照體對所捕捉到的圖像進(jìn)行修正的白平衡增益模塊210。在另一實施例中，所述施照體估計器可經(jīng)配置以將施照體估計值提供至白平衡增益模塊210且白平衡增益模塊210可確定所述白平衡增益并將所述增益應(yīng)用于所捕捉到的圖像。
用于所述參考施照體的白平衡(WB)增益可是預(yù)定的。在一實施例中，每一參考的WB增益均可通過下列方程式來界定，其中行向量SSr、SSg及SSb為傳感器模塊的光譜響應(yīng)(傳感器+紅外截止+鏡頭)，Ln×n為所述參考施照體的功率分布的對角矩陣，且W(R)n×1為一代表全白色漫射器的單位列向量。
RrefGrefBref≡SSrSSgSSb3×n·Ln×n·W(R)n×1]]>所述WB增益可通過下列公式來界定。
WBgain=Rref/Gref1Bref/Gref]]>在不具備所述傳感器模塊的光譜響應(yīng)的情況下，可由所述傳感器模塊通過對所述參考施照體下面的全白漫射器的圖像的原始R、G及B值進(jìn)行平均來獲得所述WB增益。為了慮及傳感器模塊中的部件間變化，可表征多個單元并可對所述響應(yīng)進(jìn)行平均。
一旦施照體估計器270確定出所述施照體，施照體估計器270或白平衡增益模塊210便可按下述方式來界定所述WB增益。如果所估計的施照體為一特定參考施照體，例如參考A，則所述白平衡增益模塊應(yīng)用對應(yīng)于所述參考施照體的WB增益。如果所估計的施照體為日光施照體，則所述WB增益應(yīng)按以下方式確定如果所估計的相關(guān)色溫(CCT)介于日光施照體D1與D2之間，則 如果所估計的CCT介于日光施照體D2與D3之間，則 現(xiàn)在歸納所述AWB過程的一實施例，可對所捕捉到的圖像進(jìn)行灰色過濾以選擇有可能為灰色區(qū)域的那些區(qū)域?？蓪⑺鰠^(qū)域劃分成復(fù)數(shù)個群集。然后，將所選定的區(qū)域映射到一預(yù)定坐標(biāo)系上?？稍谒鲎鴺?biāo)系內(nèi)計算每一群集的重心。可在所述坐標(biāo)系內(nèi)定位一個或一個以上參考施照體點?？纱_定每一群集重心與每一參考施照體點之間的距離。可估計對應(yīng)于每一群集的施照體并可根據(jù)所述估計值來確定一最終的施照體?？筛鶕?jù)所述施照體及應(yīng)用于所捕捉到的圖像的白平衡增益來確定所述白平衡增益。
圖3為一種建立參考施照體點的方法300的一實施例的一流程圖，所述參考施照體點存儲于施照體參考模塊260中并由圖2所示的色彩處理器的距離模塊250使用。除以一參考施照體來照明所述灰色場的作業(yè)-其通常在外部實施-以外，方法300可由圖2所示的色彩處理器來實施。
方法300始于方塊310處，這時以一參考施照體來照明一灰色場。所述參考施照體可為例如一白熾光源、一鹵素光源、一鎢光源、一熒光源、白天特定時間時的日光、或某一其他光源。所述灰色場可為一被均勻地照明的平像場。
所述方法進(jìn)行至方塊320，在方塊320中，所述色彩處理器捕捉圖像。在一實施例中，所述色彩處理器通過控制一傳感器與鏡頭組合來捕捉所述圖像。在另一實施例中，所述色彩處理器通過接收一由一遠(yuǎn)程傳感器所捕捉到的圖像來捕捉所述圖像。
在捕捉到所述圖像后，所述色彩處理器進(jìn)行至方塊330以建立一對應(yīng)于所捕捉到的圖像的施照體參考點。在一實施例中，所述色彩處理器可確定所捕捉到的圖像像素的R/G及B/G比并確定一代表所述施照體參考點的平均值。
然后，所述色彩處理器進(jìn)行至決策方塊340以判定是否已對所有參考施照體進(jìn)行了測量。如果是，則所述色彩處理器進(jìn)行至方塊360并完成處理。如果在決策方塊340處所述色彩處理器判定出尚未對所有施照體進(jìn)行測量，則所述色彩處理器進(jìn)行回至方塊3 10以等待以下一參考施照體來照明所述灰色場。
圖4為一可由圖1所示的圖像捕捉裝置實施的自動白平衡方法400的一實施例的一流程圖。所述圖像捕捉裝置可使用圖1或圖2所示的色彩處理器與圖1所示的傳感器及鏡頭相結(jié)合來實施方法400。
方法400始于方塊410處，這時所述圖像捕捉裝置捕捉一圖像。所述圖像捕捉裝置進(jìn)行至方塊420并對所述圖像中的灰色像素進(jìn)行過濾。然后，所述圖像捕捉裝置進(jìn)行至方塊430并確定至所述參考施照體的距離。所述圖像捕捉裝置可例如確定自每一像素至每一參考施照體的距離、自復(fù)數(shù)個具有灰色像素的區(qū)域中的每一區(qū)域至所述參考施照體的距離、自一由選定灰色像素形成的子集至每一參考施照體的距離、自對應(yīng)于一個或一個以上灰色像素分組的一個或一個以上重心至每一參考施照體的距離、或某一其他距離。
在確定出所述距離后，所述圖像捕捉裝置進(jìn)行至方塊440并至少部分地根據(jù)所述距離來確定一施照體。例如，所述圖像捕捉裝置可根據(jù)最小距離來確定所述施照體。在另一實施例中，所述圖像捕捉裝置可部分地根據(jù)復(fù)數(shù)個群集中的每一個至一參考施照體或一由參考施照體界定的施照體的距離來確定所述施照體。
在確定所述施照體后，所述圖像捕捉裝置進(jìn)行至方塊450并將一白平衡增益應(yīng)用于所捕捉到的圖像。所述圖像捕捉裝置可部分地根據(jù)所述施照體來確定所述白平衡增益。
圖5為一種可由圖1所示圖像捕捉裝置實施的自動白平衡方法500的一實施例的一流程圖。如同圖4所示的自動白平衡方法400的情形一樣，所述圖像捕捉裝置可使用圖1或圖2所示的色彩處理器與圖1所示的傳感器及鏡頭相結(jié)合來實施方法500。
方法500始于方塊510，這時所述圖像捕捉裝置使用例如一傳感器結(jié)合一鏡頭來捕捉一圖像。所述傳感器可經(jīng)配置以用R、G及B分量形式輸出所述圖像。在捕捉到所述圖像后，所述圖像捕捉裝置進(jìn)行至方塊520，將所述圖像劃分成一預(yù)定數(shù)量的塊并計算每一區(qū)域的R/G及B/G比。R/G及B/G值可為例如所述區(qū)域內(nèi)的像素的平均R/G及B/G值。
在計算出所述R/G及B/G值后，所述圖像捕捉裝置進(jìn)行至方塊530并將各區(qū)域劃分成灰色群集?？蓪⒉粚?yīng)于灰色區(qū)域的那些區(qū)域排除而不再進(jìn)一步處理。所述圖像捕捉裝置可例如根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)對每一區(qū)域的所計算R/G及B/G統(tǒng)計資料進(jìn)行過濾以確定一個或一個以上灰色區(qū)域，例如圖6中所示?？筛鶕?jù)進(jìn)一步的標(biāo)準(zhǔn)將所述灰色區(qū)域進(jìn)一步劃分成群集。用于確定所述灰色群集的標(biāo)準(zhǔn)可使用由所述傳感器所提供的相同的R、G及B色彩分量加以確定，或者可用諸如Y、Cr及Cb等其他色彩分量來表示。在某些實施例中，所述圖像捕捉裝置將所捕捉到的圖像自一色彩分量格式變換成另一色彩分量格式。
在將所述圖像統(tǒng)計資料劃分成灰色群集后，所述圖像捕捉裝置可進(jìn)行至方塊540并將每一群集的經(jīng)過濾的區(qū)域量化成一預(yù)定的坐標(biāo)系或網(wǎng)格。所述坐標(biāo)系可為例如一基于R/G及B/G的二維坐標(biāo)系。所述坐標(biāo)網(wǎng)格不必以線性方式劃分，而是可具有如圖7中所示的非線性劃分。圖7中顯示一具有多個參考施照體及灰色區(qū)域數(shù)據(jù)的坐標(biāo)網(wǎng)格的一實例，所述灰色區(qū)域數(shù)據(jù)來自根據(jù)兩個群集進(jìn)行分組的所捕捉圖像。
所述圖像捕捉裝置進(jìn)行至方塊550并確定每一灰色區(qū)域群集的中心。在一實施例中，所述圖像捕捉裝置可確定每一群集的重心。在另一實施例中，所述圖像捕捉裝置可使用每一群集內(nèi)各區(qū)域的一加權(quán)平均值來確定每一群集的中心。
在確定每一群集的中心后，所述圖像捕捉裝置進(jìn)行至方塊560并確定自每一群集中心至每一參考施照體的距離。在一實施例中，所述參考施照體包括對應(yīng)于一在圖7中標(biāo)記為“A”的參考點的白熾燈及鎢燈施照體、對應(yīng)于一在圖7中標(biāo)記為“F”的參考點的熒光燈施照體、及對應(yīng)于在圖7中標(biāo)記為“D30”、“D50”及“D70”的參考點的三種日光。所述三種日光施照體通過內(nèi)插而形成一近似黑體線。
所述圖像捕捉裝置可經(jīng)配置以確定自每一群集的中心至所述A參考點、所述F參考點及連接所述日光施照體的黑體線上最近點的距離。
在確定所述距離后，所述圖像捕捉裝置可進(jìn)行至方塊570并估計每一群集的施照體。所述圖像捕捉裝置可例如將所述施照體估計為對應(yīng)于最小所確定距離的施照體。
然后，所述圖像捕捉裝置可進(jìn)行至方塊580，以根據(jù)對應(yīng)于每一群集的所估計施照體來確定所述施照體。由于所述圖像捕捉裝置可為多于一個群集估計一施照體，因此所估計施照體可能不匹配。此外，如果每一參考施照體的距離超過一預(yù)定閾值，則所述圖像捕捉裝置可能無法確定一施照體。
如果所估計施照體匹配，則所述圖像捕捉裝置即確定所述施照體為所估計施照體。但是，即使所有所估計施照體均為日光施照體，所估計施照體也可能對應(yīng)于所述黑體線上的不同的點。
如果所估計施照體均與日光相一致且其相關(guān)色溫(CCT)差處于一預(yù)設(shè)值以內(nèi)，則所估計CCT可為這二者的平均值。如果所估計施照體與日光施照體相一致且其CCT差超過一預(yù)設(shè)值，則所估計CCT可取決于用于確定日光亮度的未受約束的平均亮度Y、同一日期的具有已知時間的任何先前的估計、及每一群集中的區(qū)域數(shù)量。
如果所估計施照體不一致-包括其中因所述群集中缺少灰色區(qū)域而未估計一個或一個以上施照體的情況，則最終估計值可取決于其他因素。所述因素包括使用從所捕捉到的圖像中導(dǎo)出的Cb及Cr直方圖而確定出的可能景物的估計，以確定所述景物是室內(nèi)的還是室外的。所述因素還可包括也可用于確定室內(nèi)或室外環(huán)境的未受約束的平均亮度Y。所述因素還可包括至多個不同參考施照體的距離、同一日期的具有已知時間的先前估計(若其存在的話)、及每一群集中的瞬間數(shù)。
在一實施例中，所述圖像捕捉裝置可使用模板匹配或簡單的如果-則邏輯或?qū)＜蚁到y(tǒng)(此根據(jù)計算復(fù)雜度及存儲要求而定)來確定可能的景物。
在確定所述施照體后，所述圖像捕捉裝置進(jìn)行至方塊590并將對所捕捉到的圖像應(yīng)用白平衡增益。所捕捉到的圖像的色彩分量可通過所述白平衡增益來加權(quán)或以其他方式按比例縮放，以獲得一經(jīng)白平衡圖像。
本文闡述用于根據(jù)一灰色世界假定在一圖像捕捉裝置中對圖像進(jìn)行自動白平衡的方法及設(shè)備。所述方法及設(shè)備可使用灰色世界假定來從復(fù)數(shù)個參考施照體中確定所捕捉到的圖像中的一施照體。隨后，所述方法及設(shè)備可確定要應(yīng)用于所捕捉到的圖像的白平衡增益以補償一用于照明所捕捉到的圖像中的景物的非純白施照體的效果。
結(jié)合本文中所揭示各實施例所闡述的各種實例性邏輯塊、模塊及電路可使用下述裝置來構(gòu)建或?qū)嵤┮煌ㄓ锰幚砥鳌⒁粩?shù)字信號處理器(DSP)、一簡化指令集計算機(jī)(RISC)處理器、一應(yīng)用專用集成電路(ASIC)、一現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件、或設(shè)計用于實施本文中所述功能的其任一組合。一通用處理器可為一微處理器，但另一選擇為，所述處理器可為任一處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機(jī)。一處理器也可構(gòu)建成一計算裝置組合，例如一DSP與一微處理器、復(fù)數(shù)個微處理器、一個或一個以上微處理器結(jié)合一DSP核芯、或任一其他此類配置。
一軟件模塊可駐存于RAM存儲器、閃速存儲器、非易失性存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可抽換式磁盤、CD-ROM、或所屬領(lǐng)域中已知的任一其他存儲媒體形式。一實例性存儲媒體耦接至所述處理器，以便所述處理器可自所述存儲媒體讀取信息及將信息寫入至所述存儲媒體。另一選擇為，所述存儲媒體可為所述處理器的組成部分。
結(jié)合本文中所揭示的各實施例所述的方法、過程、或算法的各步驟可直接實施于硬件中、一由一處理器執(zhí)行的軟件模塊中、或此二者的一組合中。一方法或過程中的各個步驟或作業(yè)可按所示順序?qū)嵤?，也可按另一順序?qū)嵤?。另外，可省略一個或一個以上過程或方法步驟或者可將一個或一個以上過程或方法步驟添加至所述方法及過程?？稍谒龇椒斑^程的開頭、結(jié)尾或中間現(xiàn)有要素中添加附加的步驟、方塊或動作。
提供對所揭示實施例的上述說明是為了使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制作或使用本發(fā)明。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于得出對這些實施例的各種修改，且本文中所界定的一般性原理也可適用于其他實施例，此并不背離本發(fā)明的精神或范圍。因此，本發(fā)明并非意欲僅限于本文中所示的實施例，而欲賦予其與本文中所揭示的原理及新穎特征相一致的最寬廣范圍。
權(quán)利要求
1.一種實施自動白平衡(AWB)的方法，所述方法包括接收一捕捉到的圖像；對所述捕捉到的圖像進(jìn)行過濾以選擇灰色像素；確定在一坐標(biāo)網(wǎng)格中自復(fù)數(shù)個參考施照體點中每一者至所述坐標(biāo)網(wǎng)格中一至少部分地在所述灰色像素上確定出的位置的一距離，部分地根據(jù)所述距離來確定一施照體；及部分地根據(jù)所述施照體將一白平衡增益應(yīng)用于所述捕捉到的圖像。
2.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中接收所述捕捉到的圖像包括接收一數(shù)字圖像文件。
3.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中接收所述捕捉到的圖像包括接收一由一光學(xué)傳感器捕捉到的數(shù)字圖像。
4.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中對所述捕捉到的圖像進(jìn)行過濾包括從所述捕捉到的圖像中選擇一具有一處于一預(yù)定亮度范圍內(nèi)的亮度的第一像素子集；從所述第一像素子集中選擇一第二像素子集，所述第二像素子集具有一處于一預(yù)定范圍內(nèi)的Cb色度分量；及從所述第二像素子集中選擇一第三像素子集，所述第三像素子集具有一處于一預(yù)定范圍內(nèi)的Cr色度分量。
5.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中對所述捕捉到的圖像進(jìn)行過濾包括從所述捕捉到的圖像中選擇一具有一處于一預(yù)定亮度范圍內(nèi)的亮度的第一像素子集；及從所述第一子集中選擇一第二像素子集，所述第二像素子集包含于一界定于Cb-Cr域中的預(yù)定矩形區(qū)域內(nèi)。
6.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中確定至一第一參考施照體點的所述距離包括確定對應(yīng)于自所述第一參考施照體點至每一灰色像素的一距離的復(fù)數(shù)個距離；及對所述復(fù)數(shù)個距離進(jìn)行求和。
7.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中確定至一第一參考施照體的所述距離包括確定所述灰色像素中每一者在所述坐標(biāo)網(wǎng)格中的一位置；根據(jù)所述灰色像素在所述坐標(biāo)網(wǎng)格中的所述位置確定一重心；及確定自所述重心至所述參考施照體點中每一者的一距離。
8.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中確定所述施照體包括確定一對應(yīng)于具有一最小距離的所述參考施照體點的施照體。
9.一種實施自動白平衡(AWB)的方法，所述方法包括接收一呈RGB格式的捕捉到的圖像；對所述捕捉到的圖像進(jìn)行過濾以選擇灰色像素；確定所述捕捉到的圖像中所述灰色像素中每一者的R/G及B/G比；將所述灰色像素劃分成復(fù)數(shù)個灰色群集；將所述R/G及B/G比量化成一預(yù)定坐標(biāo)網(wǎng)格；確定所述復(fù)數(shù)個灰色群集中每一者在所述坐標(biāo)網(wǎng)格中的一中心；確定在所述坐標(biāo)網(wǎng)格中自所述中心中每一者至復(fù)數(shù)個參考施照體點中每一者的一距離；部分地根據(jù)至所述中心中每一者的所述距離來確定每一群集的一所估計施照體；部分地根據(jù)所述復(fù)數(shù)個灰色群集中每一者的所述所估計施照體來確定一景物施照體；及部分地根據(jù)所述景物施照體將一白平衡增益應(yīng)用于所述捕捉到的圖像。
10.如權(quán)利要求
9所述的方法，其中對所述捕捉到的圖像進(jìn)行過濾以選擇灰色像素包括將所述捕捉到的圖像變換成一YCrCb格式；從所述捕捉到的圖像中排除具有處于一預(yù)定Y范圍之外的Y值的像素；及從所述捕捉到的圖像中排除具有處于一預(yù)定Cb與Cr關(guān)系之外的Cb及Cr值的像素。
11.如權(quán)利要求
9所述的方法，其中劃分所述灰色像素包括將所述灰色像素中的每一者劃分成復(fù)數(shù)個同心群集中的一者。
12.如權(quán)利要求
9所述的方法，其中量化所述R/G及B/G比包括將所述捕捉到的圖像劃分成復(fù)數(shù)個區(qū)域；及部分地根據(jù)所述區(qū)域內(nèi)的一灰色像素子集來確定所述復(fù)數(shù)個區(qū)域中每一者的一平均R/G比及一平均B/G比。
13.如權(quán)利要求
9所述的方法，其中確定所述距離包括確定至一連接所述復(fù)數(shù)個參考施照體點中的兩者的線的一距離。
14.如權(quán)利要求
9所述的方法，其中確定所述距離包括確定一歐幾里得(Euclidean)距離。
15.如權(quán)利要求
9所述的方法，其中確定所述距離包括確定一曼哈頓(Manhattan)距離。
16.如權(quán)利要求
9所述的方法，其中確定所述所估計施照體包括確定一對應(yīng)于一最小距離的施照體。
17.如權(quán)利要求
9所述的方法，其中確定所述景物施照體包括將一對應(yīng)于所述復(fù)數(shù)個灰色群集中一第一者的第一所估計施照體與一對應(yīng)于所述復(fù)數(shù)個灰色群集中一第二者的第二所估計施照體相比較；及如果所述第一與第二所估計施照體相同，則確定所述景物施照體為所述第一所估計施照體。
18.如權(quán)利要求
9所述的方法，其中確定所述景物施照體包括確定一對應(yīng)于一第一日光施照體的第一所估計施照體；確定一對應(yīng)于一第二日光施照體的第二所估計施照體；及將所述景物施照體確定為所述第一與第二日光施照體的一平均值。
19.一種或多種經(jīng)配置以存儲一個或一個以上處理器可用指令的存儲裝置，所述一個或一個以上處理器可用指令在由一個或一個以上處理器執(zhí)行時實施包括如下的方法接收一呈RGB格式的捕捉到的圖像；對所述捕捉到的圖像進(jìn)行過濾以選擇灰色像素；確定所述捕捉到的圖像中所述灰色像素中每一者的R/G及B/G比；將所述灰色像素劃分成復(fù)數(shù)個灰色群集；將所述R/G及B/G比量化成一預(yù)定坐標(biāo)網(wǎng)格；確定所述坐標(biāo)網(wǎng)格中所述復(fù)數(shù)個灰色群集中每一者的一中心；確定在所述坐標(biāo)網(wǎng)格中自所述中心中每一者至復(fù)數(shù)個參考施照體點中每一者的一距離；部分地根據(jù)至所述中心中每一者的所述距離來確定每一群集的一所估計施照體；部分地根據(jù)所述復(fù)數(shù)個灰色群集中每一者的所述所估計施照體來確定一景物施照體；及部分地根據(jù)所述景物施照體將一白平衡增益應(yīng)用于所述捕捉到的圖像。
20.一種用于實施自動白平衡(AWB)的設(shè)備，所述設(shè)備包括一灰色過濾器，其經(jīng)配置以接收一捕捉到的圖像并從所述捕捉到的圖像中選擇灰色區(qū)域；一網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器，其耦接至所述灰色過濾器并經(jīng)配置以將所述灰色區(qū)域變換至一預(yù)定坐標(biāo)網(wǎng)格；一距離模塊，其耦接至所述網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器并經(jīng)配置以確定在所述預(yù)定坐標(biāo)網(wǎng)格中自一個或一個以上部分地基于所述灰色區(qū)域的位置至復(fù)數(shù)個參考施照體點中每一者的距離；一施照體估計器，其耦接至所述距離模塊并經(jīng)配置以部分地根據(jù)所述距離來確定一施照體；及一白平衡增益模塊，其耦接至所述施照體估計器并經(jīng)配置以將一白平衡增益應(yīng)用于所述捕捉到的圖像；所述白平衡增益部分地基于所述施照體。
21.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括一群集過濾器，所述群集過濾器耦接至所述網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器并經(jīng)配置以將所述灰色區(qū)域劃分成復(fù)數(shù)個灰色群集。
22.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括一施照體參考模塊，所述施照體參考模塊耦接至所述距離模塊并經(jīng)配置以存儲所述復(fù)數(shù)個參考施照體點的位置。
23.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其中所述灰色區(qū)域中的每一者均包括來自所述捕捉到的圖像的復(fù)數(shù)個大致相等尺寸的區(qū)域之一。
24.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其中所述灰色區(qū)域中的每一者均包括一來自所述捕捉到的圖像的像素。
25.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其中所述灰色區(qū)域中的每一者均包括來自所述捕捉到的圖像的一預(yù)定數(shù)量的像素。
26.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其中所述灰色過濾器經(jīng)配置以根據(jù)預(yù)定的一組不等式來選擇所述灰色區(qū)域。
27.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其中所述灰色過濾器經(jīng)配置以選擇具有一處于一預(yù)定范圍內(nèi)的亮度的所述灰色區(qū)域。
28.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其中所述網(wǎng)格轉(zhuǎn)換器經(jīng)配置以將所述灰色區(qū)域變換至一R/G、B/G坐標(biāo)空間。
29.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其中所述一個或一個以上位置中的每一者均包括所述灰色區(qū)域的一子集的一重心。
30.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其中所述一個或一個以上位置中的每一者均包括所述灰色區(qū)域之一在一R/G、B/G坐標(biāo)空間中的一位置。
31.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其中所述距離中的至少一者包括自灰色區(qū)域的一子集的一重心至一參考施照體點的一距離。
32.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其中所述距離中的至少一者包括自灰色區(qū)域的一子集的一重心至一連接所述復(fù)數(shù)個參考施照體點中的兩者的線的一距離。
33.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其中所述復(fù)數(shù)個參考施照體點包括一白熾?yún)⒖际┱阵w點。
34.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其中所述復(fù)數(shù)個參考施照體點包括一熒光參考施照體點。
35.如權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其中所述復(fù)數(shù)個參考施照體點包括一日光參考施照體點。
36.一種用于實施自動白平衡(AWB)的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于接收一捕捉到的圖像的裝置；用于對所述捕捉到的圖像進(jìn)行過濾以選擇灰色像素的裝置；用于確定在一坐標(biāo)網(wǎng)格中自復(fù)數(shù)個參考施照體點中每一者至所述坐標(biāo)網(wǎng)格中一至少部分地在所述灰色像素上確定出的位置的一距離的裝置；用于部分地根據(jù)所述距離來確定一施照體的裝置；及用于部分地根據(jù)所述施照體將一白色平衡增益應(yīng)用于所述捕捉到的圖像的裝置。
37.如權(quán)利要求
36所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括用于產(chǎn)生所述捕捉到的圖像的裝置。
38.如權(quán)利要求
36所述的設(shè)備，其中所述用于過濾的裝置包括用于從所述捕捉到的圖像中選擇一具有一處于一預(yù)定亮度范圍內(nèi)的亮度的第一像素子集的裝置；用于從所述第一像素子集中選擇一第二像素子集的裝置，所述第二像素子集具有一處于一預(yù)定范圍內(nèi)的Cb色度分量；及用于從所述第二像素子集中選擇一第三像素子集的裝置，所述第三像素子集具有一處于一預(yù)定范圍內(nèi)的Cr色度分量。
39.如權(quán)利要求
36所述的設(shè)備，其中所述用于過濾的裝置包括用于將所述捕捉到的圖像變換成一YCrCb格式的裝置；用于從所述捕捉到的圖像中排除具有處于一預(yù)定Y范圍之外的Y值的像素的裝置；及用于從所述捕捉到的圖像中排除具有處于一預(yù)定Cb與Cr關(guān)系之外的Cb及Cr值的像素的裝置。
40.如權(quán)利要求
36所述的設(shè)備，其中所述用于確定至所述復(fù)數(shù)個參考施照體點的所述距離的裝置包括用于確定所述灰色像素中每一者在所述坐標(biāo)網(wǎng)格中的一位置的裝置；用于根據(jù)所述灰色像素的一子集在所述坐標(biāo)網(wǎng)格中的位置來確定一重心的裝置；及用于確定自所述重心至所述復(fù)數(shù)個參考施照體點中每一者的一距離的裝置。
專利摘要
本發(fā)明可根據(jù)一灰色世界假定來對捕捉到的圖像實施自動白平衡。首先，在一個或一個以上參考照明情況下捕捉一平像場灰度級圖像。在一校準(zhǔn)過程期間，針對每一參考照明來確定并存儲所捕捉到的灰度級圖像的統(tǒng)計資料。對于每一隨后捕捉到的圖像，均對所述圖像進(jìn)行過濾以確定一灰色像素子集。將所述灰色像素進(jìn)一步劃分成一個或一個以上灰色群集。確定所述一個或一個以上灰色群集的平均權(quán)重并確定自所述平均權(quán)重至所述參考施照體的距離。根據(jù)所述距離確定對所述施照體的估計。根據(jù)所估計的施照體對所述圖像應(yīng)用白平衡增益。
文檔編號H04N1/60GK1994000SQ20058002618
公開日2007年7月4日 申請日期2005年6月24日
發(fā)明者塞波·洪, 阿南塔帕德馬納卜漢·A·坎達(dá)達(dá)伊, 安德魯·秦川·丘, 貝赫納姆·卡提比安 申請人:高通股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan