[发明专利]一种适用于大场景的自动白平衡方法

说明书

本发明公开了一种适用于大场景的自动白平衡方法，包括以下步骤：S1：对原始图像进行偏色检测，对于有色偏的图像进行校正；S2：对有色偏的图像进行色温估计得到加权灰度，区分出感兴趣的区域和背景区域；S3：利用色温估计得到的加权灰度计算增益系数；S4：根据增益系数得到图像校正后的结果。采用本发明方法，即使场景中所有物体表面的平均反射是有色差的，或者图像中最亮点不是白点，也能获得很好的白平衡效果。

技术领域

本发明涉及图像处理方法，特别是涉及一种适用于大场景的自动白平衡方法。

背景技术

随着社会经济发展与科学技术进步，中国国民对食品安全意识在逐步提高。农业认养模式在当前网络购物中应用的越来越广泛，为了方便用户查看作物或家禽等的生长状况，需要安装摄像头给用户提供相应的画面或图片。图像的颜色不可避免地会受到传感器自身或者外部等多方面因素的影响，使得图像色彩失真，在色温改变的同时，采集到的图像色彩也会随之改变，产生偏色现象。为了给用户提供这些高质量的画面和图片，需要一种方法来抑制图像的偏色。

白平衡是红、绿、蓝三基色混合后形成的白色精确度的指标。由于人眼对于色彩具有恒常性的优势，对事物色彩的辨别不会因为外界环境的变化而受到影响，但是图像传感器不具备这种特点，在成像过程中经历了光电信号的转换、模数信号的转换、软件算法等一系列复杂的处理，图像的颜色不可避免地会受到传感器自身或者外部等多方面因素的影响，使得图像色彩失真，在色温发光颜色的实际温度)改变的同时，采集到的图像色彩也会随之改变，产生偏色现象。这就需要通过算法对R(红)、G(绿)、B(蓝)三个通道分量进行调整来抑制图像的偏色。

现阶段的自动白平衡方法主要有基于灰度世界法的自动白平衡方法和基于完美反射法的自动白平衡方法。前者假设场景中所有物体表面的平均反射是无色差的，后者假设图像中最亮点就是白点，即最亮点的R、G、B值均为255。但是当其假设的前提条件不成立时，比如图像中存在大面积色块等明显的偏色，或者当图像中最亮的点也偏离白色很多的时候，上述方法的处理结果就会出现明显的偏差，不能达到白平衡调整的效果。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种适用于大场景的自动白平衡方法，即使场景中所有物体表面的平均反射是有色差的，或者图像中最亮点不是白点，也能获得很好的白平衡效果。

技术方案：本发明所述的适用于大场景的自动白平衡方法，包括以下步骤：

S1：对原始图像进行偏色检测，对于有色偏的图像进行校正；

S2：对有色偏的图像进行色温估计得到加权灰度，区分出感兴趣的区域和背景区域；

S3：利用色温估计得到的加权灰度计算增益系数；

S4：根据增益系数得到图像校正后的结果。

进一步，所述步骤S1具体包括以下过程：采用偏色因子K来衡量图像的偏色程度，偏色因子K根据式(1)进行计算：

式(1)中，D为图像平均色度，根据式(2)计算得到；C为色度中心距，根据式(3)计算得到；

式(2)中，(d_a,d_b)为色度平面上等效圆的中心坐标，(a,b)为色度平面上一点的坐标，M为图像的宽，N为图像的高，i为图像的宽上的像素的编号，j为图像的高上的像素的编号；

式(3)中，P(a)为a位置对应的直方图，P(b)为b位置对应的直方图。

进一步，所述步骤S2具体包括以下过程：

S2.1：将图像分为若干块；