基于色温曲线的图像的灰度世界白平衡调整方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于色温曲线的图像的灰度世界白平衡调整方法及装置，该方法包括：在目标图像中选取目标图像块，所述目标图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值满足预设色温曲线的函数关系；根据所述目标图像块中所有像素点的RGB值，采用灰度世界算法计算所述目标图像的R、G、B三个颜色通道的增益系数；采用所述增益系数对所述目标图像的颜色值进行调整。该方法，采用目标图像块的颜色信息代替整个目标图像的颜色信息计算目标图像的R、G、B三个颜色通道的增益系数，之后采用该增益系数对目标图像的颜色值进行调整，调整后得到的图像的颜色信息与原始颜色信息基本一致，不会出现颜色失真现象，适用性更好。

Method and device for adjusting gray world white balance of image based on color temperature curve

The invention discloses an image color temperature curve of gray white balance adjustment method and device based on this method, including: choosing the target image in the target image, the target image blocks the first color component ratio and ratio of second color components meet the function curve of the pre color temperature; according to all the pixels the target image block RGB, using the gray world algorithm calculating the target image of the R, G, B three color channels of the gain coefficient; the gain coefficient of the image on the target color value adjustment. The method of gain coefficient using target image block instead of the entire image color information of color information to calculate the target image R, G, B three color channels, after using the color of the gain coefficient of target image is adjusted, the color information of the image and the original color information after adjustment are basically the same, not appearance of color distortion, better applicability.

【技术实现步骤摘要】
基于色温曲线的图像的灰度世界白平衡调整方法及装置
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种基于色温曲线的图像的灰度世界白平衡调整方法及装置。
技术介绍
在不同色温的光源照射下，同一个物体反射的光线的颜色不同，导致该物体呈现不同颜色。通常，将物体在正常日光(色温为5500K)照射下呈现的颜色定义为物体的原始颜色。人眼对于色温具有一定的自适应性，在不同光源照射下，人眼看到的物体的颜色与物体的原始颜色偏差不大。相机的感光器件不具备自适应性，因此，在色温不同的光源照射下，相机拍摄的图像中的同一个物体的颜色不同，在较低色温的光源照射下，相机拍摄的图像中物体的颜色偏红，在较高色温的光源照射下，相机拍摄的图像中物体的颜色偏蓝。为了对不同色温的光源照射下，相机拍摄的图像的颜色进行调整，将图像中所有物体的颜色调整至其原始颜色，通常会对图像进行白平衡调整，对图像进行白平衡调整的方法包括多种，例如图像的灰度世界白平衡调整方法，图像的完美反射白平衡调整方法等。现有技术中，图像的灰度世界白平衡调整方法的原理为：假设图像对应的场景中所有的物体表面的平均反射是无色差(灰色)的，图像的RGB三个颜色通道的平均反射率是相等的。因此，图像的灰度世界白平衡调整方法对于大部分场景效果较好，但是当场景中出现大面积单色区域时，采用该方法调整后，图像容易出现颜色失真的现象。所以，现有的图像的灰度世界白平衡调整方法，用于调整包含大面积单色区域的图像时，容易出现颜色失真现象，适用性较差。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种基于色温曲线的图像的灰度世界白平衡调整方法及装置，以解决现有的图像的灰度世界白平衡调整方法，用于调整包含大面积单色区域的图像时，容易出现颜色失真现象，适用性较差的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于色温曲线的图像的灰度世界白平衡调整方法，该方法包括：在目标图像中选取目标图像块，所述目标图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值满足预设色温曲线的函数关系，其中，所述第一颜色分量比值为所述目标图像中任意图像块所包含的区域中所有像素点的红色色差分量的和与绿色色差分量的和的比值，所述第二颜色分量比值为该区域中所有像素点的蓝色色差分量的和与绿色色差分量的和的比值；根据所述目标图像块中所有像素点的RGB值，采用灰度世界算法计算所述目标图像的R、G、B三个颜色通道的增益系数；采用所述增益系数对所述目标图像的颜色值进行调整。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，在目标图像中选取目标图像块的过程，具体包括：根据预设长度w和预设宽度h，以所述目标图像的第(i,j)个像素点为目标顶点，在所述目标图像中选取一个图像块，其中，i＝1,2,……,m-w；j＝1,2,……,n-h；(m,n)为所述目标图像中行索引和列索引均为最大的像素点的坐标，所述目标顶点为所述图像块中位于左上端的顶点；判断所述图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值是否满足所述预设色温曲线的函数关系；如果所述图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值满足所述预设色温曲线的函数关系，则将该图像块确定为目标图像块；或，如果所述目标图像中不存在第一颜色分量比值和第二颜色分量比值满足所述预设色温曲线的函数关系的图像块，则将以所述目标图像的第(m-w,n-h)个像素点为目标顶点的图像块定义为目标图像块。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，判断所述图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值是否满足所述预设色温曲线的函数关系的过程，具体包括：根据所述目标图像中像素点的RGB值，分别计算所述图像块中所有像素点的红色色差分量的和、蓝色色差分量的和以及绿色色差分量的和；根据所述图像块中所有像素点的红色色差分量的和、蓝色色差分量的和以及绿色色差分量的和，计算所述图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值；判断所述图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值是否满足下述函数关系式；y＝0.7537x2-2.8069x+2.9542；其中，x表示第一颜色分量比值，y表示与第一颜色分量比值x满足上述函数关系的第二颜色分量比值；如果所述图像块的第一颜色分量比值和所述第二颜色分量比值满足上述函数关系式，则确定所述图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值满足预设色温曲线的函数关系；或，如果所述图像块的第一颜色分量比值和所述第二颜色分量比值不满足上述函数关系式，则确定所述图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值不满足预设色温曲线的函数关系。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，计算所述图像块中所有像素点的红色色差分量的和、蓝色色差分量的和以及绿色色差分量的和的过程，具体包括：构造所述目标图像的R、G、B三个通道的积分图像，计算出三个积分图像中所有像素点的颜色值；根据所述三个积分图像中所有像素点的颜色值，按照下述公式计算所述图像块中所有像素点的红色色差分量的和、蓝色色差分量的和以及绿色色差分量的和；SUM(q)＝SAT(i,j)+SAT(i+w,j+h)-SAT(i,j+h)-SAT(i+w,j)；其中，q表示所述图像块中红色色差分量/蓝色色差分量/绿色色差分量，SUM(q)表示所述图像块中所有像素点的q表示的颜色色差分量的和，SAT(i,j)表示q对应的积分图像中像素点(i,j)的颜色值，SAT(i+w,j+h)表示q对应的积分图像中像素点(i+w,j+h)的颜色值，SAT(i,j+h)表示q对应的积分图像中像素点(i,j+h)的颜色值，SAT(i+w,j)表示q对应的积分图像中像素点(i+w,j)的颜色值，(i,j)、(i+w,j+h)、(i,j+h)和(i+w,j)四个像素点对应所述图像块的四个顶点。结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，根据所述目标图像块中所有像素点的RGB值，采用灰度世界算法计算所述目标图像的R、G、B三个颜色通道的增益系数的过程，具体包括：根据所述目标图像块中所有像素点的RGB值，按照下述公式计算所述目标图像的R通道的增益系数；根据所述目标图像块中所有像素点的RGB值，按照下述公式计算所述目标图像的G通道的增益系数；根据所述目标图像块中所有像素点的RGB值，按照下述公式计算所述目标图像的B通道的增益系数；其中，SUMR表示所述目标图像块中所有像素点的红色色差分量的和，SUMG表示所述目标图像块中所有像素点的绿色色差分量的和，SUMB表示所述目标图像块中所有像素点的蓝色色差分量的和，kr表示所述目标图像的R通道的增益系数，kg表示所述目标图像的G通道的增益系数，kb表示所述目标图像的B通道的增益系数。结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，采用所述增益系数对所述目标图像的颜色值进行调整的过程，具体包括：采用所述增益系数，按照下述公式对所述目标图像的所有像素点中每一个像素点的颜色值进行调整；其中，表示所述目标图像的所有像素点中任意一个像素点的颜色值，表示颜色值经过白平衡调整后该像素点的颜色值，kr表示所述目标图像的R通道的增益系数，kg表示所述目标图像的G通道的增益系数，kb表示所述目标图像的B通道的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于色温曲线的图像的灰度世界白平衡调整方法，其特征在于，包括：在目标图像中选取目标图像块，所述目标图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值满足预设色温曲线的函数关系，其中，所述第一颜色分量比值为所述目标图像中任意图像块所包含的区域中所有像素点的红色色差分量的和与绿色色差分量的和的比值，所述第二颜色分量比值为该区域中所有像素点的蓝色色差分量的和与绿色色差分量的和的比值；根据所述目标图像块中所有像素点的RGB值，采用灰度世界算法计算所述目标图像的R、G、B三个颜色通道的增益系数；采用所述增益系数对所述目标图像的颜色值进行调整。

【技术特征摘要】
1.一种基于色温曲线的图像的灰度世界白平衡调整方法，其特征在于，包括：在目标图像中选取目标图像块，所述目标图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值满足预设色温曲线的函数关系，其中，所述第一颜色分量比值为所述目标图像中任意图像块所包含的区域中所有像素点的红色色差分量的和与绿色色差分量的和的比值，所述第二颜色分量比值为该区域中所有像素点的蓝色色差分量的和与绿色色差分量的和的比值；根据所述目标图像块中所有像素点的RGB值，采用灰度世界算法计算所述目标图像的R、G、B三个颜色通道的增益系数；采用所述增益系数对所述目标图像的颜色值进行调整。2.根据权利要求1所述的图像的灰度世界白平衡调整方法，其特征在于，在目标图像中选取目标图像块的过程，具体包括：根据预设长度w和预设宽度h，以所述目标图像的第(i,j)个像素点为目标顶点，在所述目标图像中选取一个图像块，其中，i＝1,2,……,m-w；j＝1,2,……,n-h；(m,n)为所述目标图像中行索引和列索引均为最大的像素点的坐标，所述目标顶点为所述图像块中位于左上端的顶点；判断所述图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值是否满足所述预设色温曲线的函数关系；如果所述图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值满足所述预设色温曲线的函数关系，则将该图像块确定为目标图像块；或，如果所述目标图像中不存在第一颜色分量比值和第二颜色分量比值满足所述预设色温曲线的函数关系的图像块，则将以所述目标图像的第(m-w,n-h)个像素点为目标顶点的图像块定义为目标图像块。3.根据权利要求2所述的图像的灰度世界白平衡调整方法，其特征在于，判断所述图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值是否满足所述预设色温曲线的函数关系的过程，具体包括：根据所述目标图像中像素点的RGB值，分别计算所述图像块中所有像素点的红色色差分量的和、蓝色色差分量的和以及绿色色差分量的和；根据所述图像块中所有像素点的红色色差分量的和、蓝色色差分量的和以及绿色色差分量的和，计算所述图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值；判断所述图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值是否满足下述函数关系式；y＝0.7537x2-2.8069x+2.9542；其中，x表示第一颜色分量比值，y表示与第一颜色分量比值x满足上述函数关系的第二颜色分量比值；如果所述图像块的第一颜色分量比值和所述第二颜色分量比值满足上述函数关系式，则确定所述图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值满足预设色温曲线的函数关系；或，如果所述图像块的第一颜色分量比值和所述第二颜色分量比值不满足上述函数关系式，则确定所述图像块的第一颜色分量比值和第二颜色分量比值不满足预设色温曲线的函数关系。4.根据权利要求3所述的图像的灰度世界白平衡调整方法，其特征在于，计算所述图像块中所有像素点的红色色差分量的和、蓝色色差分量的和以及绿色色差分量的和的过程，具体包括：构造所述目标图像的R、G、B三个通道的积分图像，计算出三个积分图像中所有像素点的颜色值；根据所述三个积分图像中所有像素点的颜色值，按照下述公式计算所述图像块中所有像素点的红色色差分量的和、蓝色色差分量的和以及绿色色差分量的和；SUM(q)＝SAT(i,j)+SAT(i+w,j+h)-SAT(i,j+h)-SAT(i+w,j)；其中，q表示所述图像块中红色色差分量/蓝色色差分量/绿色色差分量，SUM(q)表示所述图像块中所有像素点的q表示的颜色色差分量的和，SAT(i,j)表示q对应的积分图像中像素点(i,j)的颜色值，SAT(i+w,j+h)表示q对应的积分图像中像素点(i+w,j+h)的颜色值，SAT(i,j+h)表示q对应的积分图像中像素点(i,j+h)的颜色值，SAT(i+w,j)表示q对应的积分图像中像素点(i+w,j)的颜色值，(i,j)、(i+w,j+h)、(i,j+h)和(i+w,j)四个像素点对应所述图像块的四个顶点。5.根据权利要求1所述的图像的灰度世界白平衡调整方法，其特征在于，根据所述目标图像块中所有像素点的RGB值，采用灰度世界算法计算所述目标图像的R、G、B三个颜色通道的增益系数的过程，具体包括：根据所述目标图像块中所有像素点的RGB值，按照下述公式计算所述目标图像的R通道的增益系数；根据所述目标图像块中所有像素点的RGB值，按照下述公式计算所述目标图像的G通道的增益系数；根据所述目标图像块中所有像素点的RGB值，按照下述公式计算所述目标图像的B通道的增益系数；其中，SUMR表示所述目标图像块中所有像素点的红色色差分量的和，SUMG表示所述目标图像块中所有像素点的绿色色差分量的和，SUMB表示所述目标图像块中所有像素点的蓝色色差分量的和，kr表示所述目标图像的R通道的增益系数，kg表示所述目标图像的G通道的增益系数，kb表示所述目标图像的B通道的增益系数。6.根据权利要求5所述的图像的灰度世界白平衡调整方法，其特征在于，采用所述增益系数对所述目标图像的颜色值进行调整的过程，具体包括：采用所述增益系数，按照下述公式对所述目标图像的所有像素点中每一个像素点的颜色值进行调整；其中，表示所述目标图像的所有像素点中任意一个像素点的颜色值，表示颜色值经过白平衡调整后该像素点的颜色值，kr表示所述目标图像的R通道的增益系数，kg表示所述目标图像的G通道的增益系数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩文，杨艺，王耀辉，
申请(专利权)人：凌云光技术集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11