[发明专利]一种基于FPGA的自动白平衡实现方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的自动白平衡实现方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤A.COMS图像传感器获得Bayer图像；

步骤B.Bayer插值计算；

步骤C.将插值完成的彩色图像数据缓存到DDR3中，同时从插值完成的彩色图像数据中提取出最大值和均值；

步骤D.依据提取的最大值和均值计算得出红、蓝通道的增益系数；

步骤E.根据增益系数对DDR3中缓存的彩色数据图像进行偏色矫正，实现白平衡功能；

步骤F.最后对偏色矫正完的图像进行低照度增强，即图片亮度增强。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的自动白平衡实现方法，其特征是，所述步骤C中最大值和均值的提取方式为：灰度世界法利用图像的像素均值，适用于处理色彩丰富的图像，完美反射法利用像素最大值，可以更好地处理主色图像，将上述两种情况结合起来，得到新像素值的求解，如公式（1）和公式（2）：

（1）

（2），

其中、、和为自动白平衡中用于校正图像的系数，newＲ、newB 为图片中红蓝像素的新像素值；

根据彩色图像中各个通道的像素均值应当相等的原理，令红、蓝两个通道中新的像素均值与绿色通道中的像素均值相等，得到公式（3）和公式（4）：

（3）

（4），

其中meanG、meanB 和 meanＲ 分别为红蓝绿三个通道的像素均值；

根据近白点进行像素校正的原理，新的红色通道和蓝色通道中的像素最大值都等于绿色通道中的像素最大值，对应公式（5）～公式（8）：

（5）

（6）

（7）

（8）

转化为矩阵格式为：

。

3.根据权利要求2所述的一种基于FPGA的自动白平衡实现方法，其特征是，使用克莱默法则得到公式（9）和公式（10）求得未知系数，和，；然后将新系数代入公式（1）、（2）求解新的像素值：

（9）

（10）。

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的自动白平衡实现方法，其特征是，所述步骤F中亮度增强具体方式为：完成偏色矫正后，将绿色通道进行反色，作为系数值，分别与各个通道相乘，得到新的图层；之后新图层与原图做一次滤色混合，完成亮度增强；滤色混合的公式如公式（11）：

F（a，b）=1-（1-a）*（1-b）（11）。