[发明专利]一种出入隧道或夜行时行车记录自动白平衡方法

说明书

本发明公开了一种出入隧道或夜行时行车记录自动白平衡方法。本发明基于直方图匹配改进的自动白平衡算法，以判断图像RGB通道直方图的相似程度为依据来区分出入隧道或夜行，自动选择应当以哪种算法进行白平衡的矫正，克服了现有算法在现实环境条件变化剧烈、色彩内容单一情况下自动白平衡表现不佳的问题，实现了高效实时地对视频图像的白平衡进行自动的校准，让行车记录仪即便在出入隧道、夜间行车的过程中所记录下来的内容依然有较高的辨识度、确保了行车数据的准确记载。

技术领域

本发明涉及计算机视觉和视频图像处理领域，具体涉及一种出入隧道或夜行时行车记录自动白平衡方法。

背景技术

人眼在观察某一物体时，当前光源性质可以被用来调整被观察物体的颜色。而当数码相机等摄像设备拍摄某物体时，却往往难以实现通用的自动白平衡功能。一般来说，对数码摄像设备而言，都是设备的白平衡模块来进行对白色物体的色彩还原操作。在数码摄像技术广泛应用的今天，人们需要白平衡以解决图像的色彩失真问题。

白平衡是一种去除非正常颜色的过程。在各种不同的色温下，目标物的色彩会产生变化。其中，白色物体变化地最为明显。为了尽可能减少外来光线对目标颜色造成的影响，在不同色温条件下都能还原出被摄目标本来的色彩，需要进行色彩校正，以达到正确的色彩平衡。这个过程就是所谓的白平衡。与此同时，因为白光中RGB分量强度相同(R＝G＝B＝255),所以如果能矫正白光，也就能矫正其他颜色的光了。

目前在工程上应用的自动白平衡算法主要有灰度世界法和完美反射法。在灰度世界法中，假设拍摄图像有足够丰富的色彩变化，且假设R、G、B三种色彩分量的统计平均值相等，并将对均值的修改作为白平衡校准的依据。该方法在色彩丰富的图像上具有很好的色彩还原能力，但是当出现色彩单一的图像时则会出现偏色。完美反射法则认为图像中最亮像素点对应于某种光滑或者镜面物体，由此可假设在这样的像素点下可以得到最大限度反映出的光谱信息，对这部分的点作色彩信息统计并将他们作为色彩调教的依据。与灰度世界法不同，完美反射法对于单一色彩的图像白平衡的效果显著，对色彩丰富的图像则出现了明显的不足。

现有的白平衡方法有中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所的一种视频图像自动白平衡方法。具体步骤如下：

1.计算本帧图像中R、G、B三种颜色灰度值的累加值；

2.计算本帧图像中R、G、B三种颜色灰度值的最大值；

3.计算本帧图像中R、B两种颜色灰度值的平方；

4.计算本帧图像中R、B两种颜色灰度值平方的累加值；

5.计算本帧图像中R、B两种颜色灰度值平方累加值的最大值；

6.计算下一帧图像的R、B两种颜色灰度值的调整系数；

7.利用取得的调整系数，计算下一帧图像中R、G、B三种颜色灰度值作为输出图像的三种颜色灰度值。

该方法的缺点在于：

1.目前行车记录仪普遍具有较高的分辨率，该方法在较高分辨率的图像与视频中需要使用大量的计算资源，实时性仍有不足；

2.汽车夜间行驶、或者从隧道出入时光线变化及其剧烈，而且在这两种环境条件下图像的色彩比较单一，该方法在这种使用环境下难以有很好的效果。

发明内容

本发明的目的是克服现有方法的不足，提出了一种出入隧道或夜行时行车记录自动白平衡方法。本发明方案主要解决的问题是目前已有的方法中面对超高分辨率、光线变化剧烈、图像色彩单一情况下常规白平衡方案用时长、计算资源消耗大、时效性差的问题。

为了解决上述问题，本发明提出了一种出入隧道或夜行时行车记录自动白平衡方法，所述方法包括：