一种图像白平衡处理方法、装置及摄像机制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像白平衡处理方法、装置及摄像机，该方法包括：根据预设的聚类算法，对当帧图像中的像素点进行聚类，得到当前帧图像对应的设定数目个实际质点，所述实际质点为根据预设的聚类算法聚类后的实际聚类中心；根据每个实际质点所属的色温区间以及预设的色温区间与权值的对应关系，确定每个实际质点对应的权值；根据每个实际质点对应的权值计算当前帧图像的r、g以及b通道增益；根据当前帧图像的r、g以及b通道增益对当前帧图像进行白平衡调整。本发明专利技术可提高对图像进行白平衡的准确性和效果，用户体验相对提高。

【技术实现步骤摘要】
一种图像白平衡处理方法、装置及摄像机
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种图像白平衡处理方法、装置及摄像机。
技术介绍
当我们用肉眼在不同的光线下观看物体时，对不同颜色的感觉基本是相同的，比如：在早晨旭日初升时，肉眼看到的物体是白色的；在夜晚昏暗的灯光下，肉眼看到该物体，仍然会感觉它是白色的。这是因为人类在成长过程中，大脑已经对不同光线下物体的彩色还原有了适应性。但是，相机设备(比如摄像机)却没有人眼的适应性，由于CCD(Charge-coupledDevice，电荷耦合元件)输出的不平衡性，相机设备会在不同光线下对同一色彩产生偏色现象，造成相机设备彩色还原失真，即：色温越高，蓝色的成份越多，图像就会偏蓝；色温越低，红色的成份就越多，图像就会偏红。此时，需要对相机设备采集到的图像进行白平衡处理，以解决相机设备在还原图像的色彩时导致的图像彩色还原失真的问题。目前，常用的图像白平衡处理方法为：在色温灯箱中采集不同色温下色卡的灰块和白块中每个像素点的r(红)、g(绿)以及b(蓝)的值，并计算每个像素点的三原色(即r、g、b)分量第一比值g/r和三元色分量第二比值g/b；以g/r为横坐标、g/b为纵坐标，建立坐标系；对每个像素点g/r和g/b，进行多项式拟合，得到一条色温曲线；在色温曲线的两个分别按照第一距离和第二距离建立两条第一曲线和两条第二曲线，第一距离小于第二距离；采集当前帧图像，确定当前帧图像中的各个像素点的g/r和g/b，即确定当前帧图像中每个像素点对应的坐标点(g/r，g/b)，则针对当前帧图像中的每个像素点，确定该像素点对应的坐标点在上述坐标系中的位置，如果该像素点对应的坐标点在第一曲线和色温曲线之间，则确定该像素点对应的权值为a，如果该像素点对应的坐标点在色温曲线同一侧的第一曲线和第二曲线之间，则确定该像素点对应的权值为b，其中，a大于b；确定当前帧图像中每个像素点对应的权值后，根据该权值计算该当前帧图像的r、g以及b通道增益，进而根据该当前帧图像的r、g以及b通道增益对当前帧图像进行白平衡调整。现有的图像白平衡处理方法存在以下缺陷：在多色温场景下，当前帧图像中属于不同色温的多个像素点对应的坐标如果均在第一曲线和色温曲线之间时，会使得所有色温下的像素点对应的权值相同，此时，根据现有的图像白平衡处理方法对当前帧图像进行白平衡处理后得到的处理后图像会出现，高色温偏蓝，低色温偏红的问题，此时，对图像进行白平衡处理后的效果不好，用户体验不高。
技术实现思路
本专利技术提供一种图像白平衡处理方法、装置及摄像机，用以解决现有技术中的图像白平衡方法对图像进行白平衡处理后的效果不好，用户体验不高。一种图像白平衡处理方法，包括：根据预设的聚类算法，对当帧图像中的像素点进行聚类，得到当前帧图像对应的设定数目个实际质点，所述实际质点为根据预设的聚类算法聚类后的实际聚类中心；根据每个所述实际质点所属的色温区间以及预设的色温区间与权值的对应关系，确定每个实际质点对应的权值；根据每个实际质点对应的权值计算当前帧图像的r、g以及b通道增益；根据当前帧图像的r、g以及b通道增益对当前帧图像进行白平衡调整。所述方法中，所述根据预设的聚类算法，对当帧图像中的像素点进行聚类，得到当前帧图像对应的设定数目个实际质点，具体包括：确定当前帧图像对应的设定数目个初始质点，所述初始质点为初始聚类中心；根据K-means聚类算法以及所述设定数目个初始质点，得到当前帧图像对应的设定数目个实际质点。所述方法中，确定当前帧图像对应的设定数目个初始质点，具体包括：确定当前帧图像为第一个帧图像时，计算第一个帧图像中每个像素点对应的三原色分量第一比值和三原色分量第二比值，所述三原色分量包括r、g以及b，所述三原色分量第一比值为g/r，所述三原色分量第二比值为g/b；分别计算第一个帧图像中三原色分量第一比值的平均值d1以及三原色分量第二比值的平均值d2；将d1和d2组成的向量作为第一个帧图像对应的设定数目个初始质点中的第一初始质点；根据第一初始质点确定设定数目个初始质点中的其它初始质点。所述的方法中，确定当前帧图像对应的设定数目个初始质点，具体包括：确定当前帧图像为第一个帧图像之后的帧图像时，将所述当前帧图像的前一帧图像对应的设定数目个实际质点，确定为当前帧图像对应的设定数目个初始质点。所述方法中，所述预设的色温区间与权值的对应关系，采用如下方式确定：针对每种色温，采集该色温下色卡上任一灰块或白块上各个像素点的r、g和b的值；根据所述任一灰块或白块上各个像素点的r、g和b的值，确定所述任一灰块或白块上各个像素点的r、g和b的平均值；根据所述任一灰块或白块上各个像素点的r、g和b的平均值，确定横坐标xm＝log2(gm/rm)，纵坐标ym＝log2(gm/bm)，其中，m表示色温，rm、gm以及bm分别表示所述任一灰块或白块上各个像素点的r、g和b的平均值；将所述横坐标和纵坐标确定为该色温对应的横坐标和纵坐标；对各种色温对应的各个横坐标和纵坐标，通过多项式拟合得到色温曲线；按照设定步长，将所述色温曲线划分为若干个色温区间，并为不同的色温区间设置不同的权值，得到色温区间与权值的对应关系。所述方法中，根据每个实际质点对应的权值计算当前帧图像的r、g以及b通道增益，具体包括：确定每个实际质点对应的三原色分量第一比值g/r，以及三原色分量第二比值g/b；根据每个实际质点对应的权值以及三原色分量第一比值g/r，确定当前帧图像的r通道增益Rgain；根据每个实际质点对应的权值以及三原色分量第二比值g/b，确定当前帧图像的b通道增益Bgain；确定当前帧图像的g通道增益Ggain＝1。本专利技术实施例计算出的通道增益更加准确，且计算量较小。所述方法中，采用如下公式根据每个实际质点对应的权值以及三原色分量第一比值g/r，确定当前帧图像的r通道增益Rgain：其中，n表示实际质点的个数，表示任一实际质点对应的三原色分量第一比值，表示任一实际质点对应的权值；采用如下公式根据每个实际质点对应的权值以及三原色分量第二比值g/b，确定当前帧图像的b通道增益Bgain：其中，n表示实际质点的个数，表示任一实际质点对应的三原色分量第二比值，表示任一实际质点对应的权值。本专利技术实施例计算出的通道增益更加准确，且计算量较小。本专利技术还提供一种图像白平衡处理装置，包括：聚类单元，用于根据预设的聚类算法，对当帧图像中的像素点进行聚类，得到当前帧图像对应的设定数目个实际质点，所述实际质点为根据预设的聚类算法聚类后的实际聚类中心；确定单元，用于根据每个所述实际质点所属的色温区间以及预设的色温区间与权值的对应关系，确定每个实际质点对应的权值；计算单元，用于根据每个实际质点对应的权值计算当前帧图像的r、g以及b通道增益；调整单元，用于根据当前帧图像的r、g以及b通道增益对当前帧图像进行白平衡调整。所述装置中，所述聚类单元具体用于：确定当前帧图像对应的设定数目个初始质点，所述初始质点为初始聚类中心；根据K-means聚类算法以及所述设定数目个初始质点，得到当前帧图像对应的设定数目个实际质点。所述装置中，所述聚类单元在确定当前帧图像对应的设定数目个初始质点时，具体用于：确定当前帧图像为第一个帧图像时，计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像白平衡处理方法，其特征在于，包括：根据预设的聚类算法，对当帧图像中的像素点进行聚类，得到当前帧图像对应的设定数目个实际质点，所述实际质点为根据预设的聚类算法聚类后的实际聚类中心；根据每个所述实际质点所属的色温区间以及预设的色温区间与权值的对应关系，确定每个实际质点对应的权值；根据每个实际质点对应的权值计算当前帧图像的r、g以及b通道增益；根据当前帧图像的r、g以及b通道增益对当前帧图像进行白平衡调整。

【技术特征摘要】
1.一种图像白平衡处理方法，其特征在于，包括：确定当前帧图像为第一个帧图像时，计算第一个帧图像中每个像素点对应的三原色分量第一比值和三原色分量第二比值，所述三原色分量包括r、g以及b，所述三原色分量第一比值为g/r，所述三原色分量第二比值为g/b；分别计算第一个帧图像中三原色分量第一比值的平均值d1以及三原色分量第二比值的平均值d2；将d1和d2组成的向量作为第一个帧图像对应的设定数目个初始质点中的第一初始质点；根据第一初始质点确定设定数目个初始质点中的其它初始质点，所述初始质点为初始聚类中心；根据K-means聚类算法以及所述设定数目个初始质点，得到当前帧图像对应的设定数目个实际质点，所述实际质点为根据预设的聚类算法聚类后的实际聚类中心；根据每个所述实际质点所属的色温区间以及预设的色温区间与权值的对应关系，确定每个实际质点对应的权值；根据每个实际质点对应的权值计算当前帧图像的r、g以及b通道增益；根据当前帧图像的r、g以及b通道增益对当前帧图像进行白平衡调整。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：确定当前帧图像为第一个帧图像之后的帧图像时，将所述当前帧图像的前一帧图像对应的设定数目个实际质点，确定为当前帧图像对应的设定数目个初始质点。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的色温区间与权值的对应关系，采用如下方式确定：针对每种色温，采集该色温下色卡上任一灰块或白块上各个像素点的r、g和b的值；根据所述任一灰块或白块上各个像素点的r、g和b的值，确定所述任一灰块或白块上各个像素点的r、g和b的平均值；根据所述任一灰块或白块上各个像素点的r、g和b的平均值，确定横坐标xm＝log2(gm/rm)，纵坐标ym＝log2(gm/bm)，其中，m表示色温，rm、gm以及bm分别表示所述任一灰块或白块上各个像素点的r、g和b的平均值；将所述横坐标和纵坐标确定为该色温对应的横坐标和纵坐标；对各种色温对应的各个横坐标和纵坐标，通过多项式拟合得到色温曲线；按照设定步长，将所述色温曲线划分为若干个色温区间，并为不同的色温区间设置不同的权值，得到色温区间与权值的对应关系。4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，根据每个实际质点对应的权值计算当前帧图像的r、g以及b通道增益，具体包括：确定每个实际质点对应的三原色分量第一比值g/r，以及三原色分量第二比值g/b；根据每个实际质点对应的权值以及三原色分量第一比值g/r，确定当前帧图像的r通道增益Rgain；根据每个实际质点对应的权值以及三原色分量第二比值g/b，确定当前帧图像的b通道增益Bgain；确定当前帧图像的g通道增益Ggain＝1。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，采用如下公式根据每个实际质点对应的权值以及三原色分量第一比值g/r，确定当前帧图像的r通道增益Rgain：其中，n表示实际质点的个数，表示任一实际质点对应的三原色分量第一比值，表示任一实际质点对应的权值；采用如下公式根据每个实际质点对应的权值以及三原色分量第二比值g/b，确定当前帧图像的b通道增益Bgain：其中，n表示实际质点的个数，表示任一实际质点对应的三原色分量第二比值，表示任一实际质点对应的权值。6.一种图像白平衡处理装置，其特征在于，包括：聚类单元，用于确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：王廷鸟，
申请(专利权)人：浙江大华技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33