单纯色场景下的自动白平衡方法及系统、存储介质及终端技术方案

本发明专利技术提供一种单纯色场景下的自动白平衡方法及系统、存储介质及终端，包括以下步骤：标定各个光源对应的白平衡增益；标定白平衡校正后每个单纯色的彩度均值和色调角均值；基于各个光源的白平衡增益，分别计算白平衡校正后的目标图像的校正彩度和校正色调角；对于每个光源，分别计算白平衡校正后的目标图像的校正彩度和校正色调角与各个单纯色的彩度均值和色调角均值的距离；选取最小的距离对应的光源作为所述目标图像的环境光，以根据所述环境光对所述目标图像进行自动白平衡。本发明专利技术的单纯色场景下的自动白平衡方法及系统、存储介质及终端通过光源标定和光源估计确定图片采集时的环境光，能够解决多种单纯色在不同光源下的自动白平衡问题。

Automatic White Balance Method and System, Storage Media and Terminal in Simple Color Scene

【技术实现步骤摘要】
单纯色场景下的自动白平衡方法及系统、存储介质及终端
本专利技术涉及白平衡的
，特别是涉及一种单纯色场景下的自动白平衡方法及系统、存储介质及终端。
技术介绍
当人们用眼睛观察自然世界时，在不同的光线下，对相同颜色的感觉基本是相同的。这种能够消除或减轻光源影响并实现“看到”实际物体表面颜色的能力被称为颜色恒常性。但是各种数码相机不具有这样的能力，在不同光照下，实际颜色相同的目标物体可能呈现出相差迥异的成像颜色。这是因为数码相机上的图像传感器只是记录了所有投射到其上的光线，其本身不能分辨投射到图像传感器上的色光是由物体本身的色彩反射形成的，还是由偏色的环境光造成的。白平衡是描述显示器中红、绿、蓝三基色混合生成后白色精确度的一项指标。白平衡是电视摄像领域一个非常重要的概念，通过它可以解决色彩还原和色调处理的一系列问题。白平衡是随着电子影像再现色彩真实而产生的，能够使摄像机图像精确反映被摄物的色彩状况。利用自动白平衡技术，数码相机能够自动的估计环境色光，并去除场景光照颜色的影响从而使数码相机能够具有与人类视觉系统一样的颜色恒常性。自动白平衡算法可以分为以下两大类：(1)基于图像的统计特征，对场景添加约束或假设，包括白斑法、灰世界法、灰边缘法等。这类方法效果明显，计算量不是很大，是目前摄像机、数码相机中常用的方法。(2)通过训练学习发掘场景和光源相关的先验信息，然后再对未知光源下的光照进行估计。这类算法准确度较高，但是计算复杂，消耗的计算资源多，不利于硬件实现。对于用户拍摄中的大部分场景，利用上述的自动白平衡算法能够进行正确的白平衡校正。但是对于某些单纯色的场景，正确的自动白平衡校正比较难实现。现有技术采用交点法尝试解决这一问题，但是该方法适用的条件苛刻，只有当场景并非完全均匀，存在高光区域时才能够正确预测光源色温。而当应用错误的光源去进行白平衡校正得到的图像很不自然，只有应用正确的光源进行白平衡校正得到的图像才比较真实。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种单纯色场景下的自动白平衡方法及系统、存储介质及终端，通过光源标定和光源估计确定图片采集时的环境光，能够解决多种单纯色在不同光源下的自动白平衡问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种单纯色场景下的自动白平衡方法，包括以下步骤：对于第一预设数量的光源，标定各个光源对应的白平衡增益；对于第二预设数量的单纯色，标定白平衡校正后每个单纯色的彩度均值和色调角均值；基于各个光源的白平衡增益，分别计算白平衡校正后的目标图像的校正彩度和校正色调角；对于每个光源，分别计算白平衡校正后的目标图像的校正彩度和校正色调角与各个单纯色的彩度均值和色调角均值的距离；选取最小的距离对应的光源作为所述目标图像的环境光，以根据所述环境光对所述目标图像进行自动白平衡。于本专利技术一实施例中，标定各个光源对应的白平衡增益包括以下步骤；对于每个光源，获取该光源下的X-rite色卡图；计算所述X-rite色卡中性色块的红色均值、蓝色均值和绿色均值；基于所述红色均值、蓝色均值和绿色均值计算所述光源的红色增益、蓝色增益和绿色增益，作为所述光源的白平衡增益。于本专利技术一实施例中，标定白平衡校正后每个单纯色的彩度均值和色调角均值包括以下步骤：获取图像采集设备所采集的某一光源下的一单纯色；基于所述光源的白平衡增益对所述单纯色进行白平衡校正；计算白平衡校正后的所述单纯色的红色通道均值、绿色通道均值和蓝色通道均值；将所述红色通道均值、绿色通道均值和蓝色通道均值转换为CIELCH空间上的彩度和色调角；计算所述单纯色在各个光源下的彩度均值和色调角均值，作为该单纯色在CIELCH空间上的彩度均值和色调角均值。于本专利技术一实施例中，对于非完全单纯色的大面积单色的场景，对所述场景的图片进行不重叠分块。于本专利技术一实施例中，对于非完全单纯色的大面积单色的场景，估计各个块光源估计的结果，基于投票算法获取所述场景的光源。于本专利技术一实施例中，基于各个光源的白平衡增益，分别计算白平衡校正后的目标图像的校正彩度和校正色调角包括以下步骤：对于每个光源，基于对应的白平衡增益对所述目标图像进行白平衡校正；计算白平衡校正后的所述目标图像的红色均值、蓝色均值和绿色均值；将所述红色均值、蓝色均值和绿色均值转换为CIELCH空间上的彩度和色调角，作为所述光源对应的校正彩度和校正色调角。于本专利技术一实施例中，计算白平衡校正后的目标图像的校正彩度和校正色调角与标定的彩度均值和色调角均值的距离包括以下步骤：对于单纯色j，计算每个光源对应的cDiff＝|C-avgC_j|和hDiff＝|H-avgH_j|，其中C表示所述光源对应的校正彩度，H表示所述光源对应的校正色调角，avgC_j表示单纯色j的彩度均值，avgH_j表示单纯色j的色调角均值，j为不大于所述第二预设数量的正整数；当hDiff大于180度时，将hDiff取值调整为360-hDiff度；根据sumDif＝α*hDiff*256+(1-α)*cDiff*180计算所述距离，其中α为权重系数。对应地，本专利技术提供一种单纯色场景下的自动白平衡系统，包括第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块、第四计算模块和白平衡模块；所述第一计算模块用于对于第一预设数量的光源，标定各个光源对应的白平衡增益；所述第二计算模块用于对于第二预设数量的单纯色，标定白平衡校正后每个单纯色的彩度均值和色调角均值；所述第三计算模块用于基于各个光源的白平衡增益，分别计算白平衡校正后的目标图像的校正彩度和校正色调角；所述第四计算模块用于对于每个光源，分别计算白平衡校正后的目标图像的校正彩度和校正色调角与各个单纯色的彩度均值和色调角均值的距离；所述白平衡模块用于选取最小的距离对应的光源作为所述目标图像的环境光，以根据所述环境光对所述目标图像进行自动白平衡。本专利技术提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的单纯色场景下的自动白平衡方法。最后，本专利技术提供一种终端，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行上述的单纯色场景下的自动白平衡方法。如上所述，本专利技术的单纯色场景下的自动白平衡方法及系统、存储介质及终端，具有以下有益效果：(1)通过光源标定和光源估计确定图片采集时的环境光，能够解决多种单纯色在不同光源下的自动白平衡问题；(2)计算复杂度低，系统消耗低，实用性强；(3)通过与适用于一般场景的白平衡算法配合使用，增加数码相机、摄像机等图像采集设备中自动白平衡的适用场景。附图说明图1显示为本专利技术的单纯色场景下的自动白平衡方法于一实施例中的流程图；图2显示为本专利技术的单纯色场景下的自动白平衡系统于一实施例中的结构示意图；图3显示为本专利技术的终端于一实施例中的结构示意图。元件标号说明21第一计算模块22第二计算模块23第三计算模块24第四计算模块25白平衡模块31处理器32存储器具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单纯色场景下的自动白平衡方法，其特征在于：包括以下步骤：对于第一预设数量的光源，标定各个光源对应的白平衡增益；对于第二预设数量的单纯色，标定白平衡校正后每个单纯色的彩度均值和色调角均值；基于各个光源的白平衡增益，分别计算白平衡校正后的目标图像的校正彩度和校正色调角；对于每个光源，分别计算白平衡校正后的目标图像的校正彩度和校正色调角与各个单纯色的彩度均值和色调角均值的距离；选取最小的距离对应的光源作为所述目标图像的环境光，以根据所述环境光对所述目标图像进行自动白平衡。

【技术特征摘要】
1.一种单纯色场景下的自动白平衡方法，其特征在于：包括以下步骤：对于第一预设数量的光源，标定各个光源对应的白平衡增益；对于第二预设数量的单纯色，标定白平衡校正后每个单纯色的彩度均值和色调角均值；基于各个光源的白平衡增益，分别计算白平衡校正后的目标图像的校正彩度和校正色调角；对于每个光源，分别计算白平衡校正后的目标图像的校正彩度和校正色调角与各个单纯色的彩度均值和色调角均值的距离；选取最小的距离对应的光源作为所述目标图像的环境光，以根据所述环境光对所述目标图像进行自动白平衡。2.根据权利要求1所述的单纯色场景下的自动白平衡方法，其特征在于：标定各个光源对应的白平衡增益包括以下步骤；对于每个光源，获取该光源下的X-rite色卡图；计算所述X-rite色卡中性色块的红色均值、蓝色均值和绿色均值；基于所述红色均值、蓝色均值和绿色均值计算所述光源的红色增益、蓝色增益和绿色增益，作为所述光源的白平衡增益。3.根据权利要求2所述的单纯色场景下的自动白平衡方法，其特征在于：标定白平衡校正后每个单纯色的彩度均值和色调角均值包括以下步骤：获取图像采集设备所采集的某一光源下的一单纯色；基于所述光源的白平衡增益对所述单纯色进行白平衡校正；计算白平衡校正后的所述单纯色的红色通道均值、绿色通道均值和蓝色通道均值；将所述红色通道均值、绿色通道均值和蓝色通道均值转换为CIELCH空间上的彩度和色调角；计算所述单纯色在各个光源下的彩度均值和色调角均值，作为该单纯色在CIELCH空间上的彩度均值和色调角均值。4.根据权利要求3所述的单纯色场景下的自动白平衡方法，其特征在于：对于非完全单纯色的大面积单色的场景，对所述场景的图片进行不重叠分块。5.根据权利要求4所述的单纯色场景下的自动白平衡方法，其特征在于：对于非完全单纯色的大面积单色的场景，估计各个块光源估计的结果，基于投票算法获取所述场景的光源。6.根据权利要求1所述的单纯色场景下的自动白平衡方法，其特征在于：基于各个光源的白平衡增益，分别计算白平衡校正后的目标图像的校正彩度和校正色调角包括以下步骤：对于每个光源，基于对应的白平衡增益对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：池晓芳，杨培杉，
申请(专利权)人：福州瑞芯微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35