CN101322417A - 适应性自动白平衡 - Google Patents

Abstract

成像***为图像格式的分量产生增益。所述增益至少部分取决于在产生场景的图像时照明所述场景的光源的亮度。所述增益可用于针对所述图像中由所述光源引起的色移而校正所述图像格式的所述分量。在一些情况下，所述成像***为所述图像格式的所述分量中的多个分量或为所述图像格式的所述分量的全部产生增益。所述增益可用于针对所述图像中由所述光源引起的色移而校正所述分量。

Description

适应性自动白平衡

在35U.S.C.§119下主张优先权

本发明申请案主张2005年12月8日申请的题为“具有加权向量的适用性自动白平衡(ADAPTIVE AUTO WHITE BALANCE WITH WEIGHTING VECTORS)”的第60/748,732号临时申请案的优先权，所述临时申请案转让给本受让人且其全文明确地以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及成像***，且更明确地说，涉及成像***中的自动白平衡。

背景技术

在不同照明条件下产生数字图像。不同光源在图像中产生不同色移。已经采用自动白平衡(AWB)技术来针对色移校正这些图像。AWB技术通常采用灰色的格式化图像数据来识别图像的光源。接着针对与所识别光源相关联的色移来校正图像数据。然而，当前AWB技术可能在识别光源时受到混淆。举例来说，在荧光条件下拍摄的蓝色具有与在日光下拍摄的灰色类似的色彩特征。因此，当前AWB技术可将由荧光所照明的蓝色图像误认为在日光下所取得的图像。因此，需要改进对光源所引起的色移的校正。

发明内容

成像***为图像格式的分量产生增益。所述增益至少部分取决于在产生场景图像时照明所述场景的光源的亮度。所述增益可用于针对图像中由光源引起的色移来校正图像格式的分量。在一些情况下，成像***为图像格式的多个分量或图像格式的所有分量产生增益。每一增益可用于针对图像中由光源引起的色移来校正分量。

所述***的一个实施例是移动相机电话。所述电话包括用于确定在产生场景图像时照明所述场景的光源的亮度的电子设备。所述电话还包括用于采用所述亮度来确定多个权重因数的电子设备。每一权重因数指示不同光源作为在产生所述图像时照明场景的光源的概率。所述电话还包括用于为图像格式的分量产生加权灰色分量的电子设备。所述加权灰色分量是图像格式的分量。另外，加权灰色分量可以是潜在灰色分量的加权平均值，所述潜在灰色分量每一者与具有已知光强度的不同潜在光源相关联。与特定潜在光源相关联的潜在灰色分量值指示所述分量针对由所述潜在光源照明的灰色将具有的值。加权平均值的潜在灰色分量通过指示与所述潜在灰色分量相关联的潜在光源作为具有已知光强度水平的在产生图像时照明场景的光源的概率的因数来加权。所述电话还包括用于使用加权灰色分量来为图像格式的分量产生增益的电子设备和用于使用所述增益来针对图像中由在产生所述图像时照明场景的光源引起的色移来校正分量的电子设备。

附图说明

图1为成像***的方框图。

图2说明图像数据通过图1的成像***的进程。

图3为说明处理图像数据以针对基于光的色移来校正图像的方法的流程图。

图4为产生可用于针对基于光的色移来校正图像的增益的适当方法的流程图的实例。

图5为展示用于在成像***中处理图像数据的逻辑模块的逻辑流程图。

具体实施方式

成像***为图像格式的一个或一个以上分量产生增益。每一增益可用于针对场景图像中的色移来校正所述图像格式的分量。色移可由在拍摄图像时照明所述场景的光源引起。每一增益至少部分取决于照明场景的光源的亮度。举例来说，为特定组图像数据确定的增益可依据光源的亮度而有所不同。在产生增益时考虑亮度提高了色移校正将基于正确光源的机率。举例来说，更可能在室外以日光作为光源拍摄到明亮的图像，而更可能在室内在钨丝灯或荧光灯光源下拍摄到较不明亮的图像。因此，亮度提供对照明场景的光源的指示。

可使用权重因数来产生增益，其中每一权重因数与不同光源相关联。每一权重因数指示相关联光源作为在产生图像时照明场景的光源的概率。权重因数每一者可作为照明场景的光源的亮度的函数。因此，照明场景的光源的亮度可用于确定与不同光源相关联的权重因数。增益可作为用于多个不同光源的数据的函数，其中用于每一光源的数据通过与所述光源相关联的权重来加权。因此，可从用于不同光源的数据产生增益，所述数据通过每一光源作为在产生图像时实际照明场景的光源的概率来加权。

使用亮度可克服在荧光下拍摄的蓝色与在日光下拍摄的灰色之间的混淆。举例来说，当照明场景的光源非常明亮时，***将给予日光大于荧光的权重。因此，增益将主要反映日光作为主要光源，且将针对主要来自日光的色移来校正图像数据。当照明场景的光源不明亮得多时，***将给予荧光高于日光的权重。因此，增益将主要反映荧光作为主要光源，且将针对主要来自荧光的色移来校正图像数据。

权重因数向所述***呈现简单的调整方法。举例来说，可改变权重因数以调整不同光源在不同亮度水平下的影响。

图1为成像***10的方框图。成像***10包括具有像素阵列14的图像传感器12，其中所述像素每一者与光传感器16相关联。在一些情况下，将所述像素排列为具有列和行的二维阵列。图像传感器的实例包括(但不限于)CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器芯片和CCD(电荷耦合装置)传感器芯片。

所述成像***包括经配置以从图像传感器12接收图像数据的电子设备20。所述图像数据描述场景的图像。电子设备20针对由在产生图像时照明场景的光源产生的色差来校正图像数据。所述电子设备可使用经校正的图像数据来重新产生图像并在一个或一个以上输出装置24上输出结果。合适的输出装置24包括(但不限于)计算机***、打印机、发射器、例如因特网等网络和例如相机显示器、视频电话显示器、视频屏幕和计算机屏幕等显示器。虽然将所述一个或一个以上输出装置24展示为成像***10的一部分，但所述一个或一个以上输出装置24可位于成像***的外部。

电子设备20包括与存储器30连通的处理器28。存储器30可以是适合于读取/写入操作(例如，存储图像和与图像相关联的数据)的任何存储器装置或存储器装置组合。

所述处理器与补充电子设备32电连通。所述补充电子设备32可以是位于***的其它地方的电子设备，其将数据提供到电子设备20和/或从电子设备20接收数据。举例来说，补充电子设备32可以是视频前端。在一些情况下，补充电子设备32包括一个或一个以上处理器和/或一个或一个以上存储器。电子设备20可存取补充电子设备32来获得关于图像的数据。举例来说，电子设备20可存取所述补充电子设备来获得关于在产生图像时照明场景的光源的亮度的数据。虽然将补充电子设备32展示为与所述电子设备相分离，但所述补充电子设备和所述电子设备可以是集成的。

本发明的方法和设备可至少部分采取包含在可触媒体中的程序逻辑或程序码(即，指令)的形式，所述可触媒体例如为软盘、CD-ROM、硬盘驱动器、随机存取或只读存储器或者任何其它机器可读存储媒体。当将程序码加载到机器(例如，计算机)中并由机器执行时，所述机器变成用于实践本发明的设备。本发明的方法和设备还可以程序码的形式来体现，所述程序码经由一些传输媒体来传输，例如经由电线或电缆、通过光纤、通过无线接口或经由任何其它形式的传输。当程序码被接收并加载到机器(例如，处理器)中且由其执行时，所述机器变成用于实践本发明的设备。当在通用处理器上实施时，程序码与处理器组合以提供类似于特定逻辑电路进行操作的独特设备。在一些情况下，电子设备包括与处理器28连通的计算机可读媒体34。计算机可读媒体可具有由处理器执行的一组指令。虽然将计算机可读媒体34展示为不同于存储器30，但计算机可读媒体34可与存储器30相同。

合适的处理器28包括(但不限于)通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或经设计以执行本文所述功能的其任何组合。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或一个以上微处理器或任何其它此类配置。

合适的计算机可读媒体34包括(但不限于)光盘，例如CD、磁性存储盘、Zip盘、磁带、RAM和ROM。在一些情况下，计算机可读媒体34定位在成像***外部。举例来说，计算机可读媒体可在计算机网络上连接到服务器计算机。在一些情况下，不需要计算机可读媒体34。

合适的成像***10的实例包括(但不限于)数码相机、摄影机、移动相机电话、医疗成像装置。成像***还可以是经配置以存储图像数据的计算机***。合适的计算机***的实例包括(但不限于)个人计算机和服务器。在一些情况下，成像***不包括图像传感器。举例来说，当成像***为计算机***时，图像传感器未必包括在成像***中。当图像传感器不包括在成像***中时，图像传感器可独立于成像***，但可放置成与成像***连通以准许电子设备接收传感器值。

图2说明图像数据通过成像***(例如，图1的成像***)的进程。图像数据可具有例如RGB格式或YCbCr格式的图像格式。图像格式包括不同分量。举例来说，RGB格式包括R分量、G分量和B分量，而YCbCr图像格式包括Y分量、Cb分量和Cr分量。在大多情况下，图像格式的分量中的每一者表示所述图像的光学特征。举例来说，在RGB格式中，R分量表示像素的红色分量，G分量表示像素的绿色分量，且B分量表示像素的蓝色分量。在YCbCr格式中，Y表示像素的发光分量，而Cb和Cr每一者表示像素的色度分量。因此，一组图像分量大体上描述像素的光学特征。然而，电子设备采用图像格式的分量来描述除单独像素以外的条目。举例来说，可使用图像格式的分量来描述包括多个像素的区域的光学特征。因此，可使用R分量(Rreg)、G分量(Greg)和B分量(Breg)来描述图像的区域。

在产生图像期间，电子设备从图像传感器接收图像数据。电子设备可将图像数据存储在存储器中。图像数据可具有例如RGB格式的初始格式。出于说明目的，图2以具有RGB格式的图像数据开始。电子设备可将原始数据格式转换为灰色像素识别格式。电子设备采用具有灰色像素识别格式的图像数据来识别潜在灰色像素。因此，与初始格式相比，识别格式可更适合于识别灰色像素。在初始格式适合于识别潜在灰色像素的情况下，可以不需要执行图像数据从初始格式到识别格式的转换。因此，图像数据从初始格式到识别格式的转换是可选的。合适的识别格式包括(但不限于)YCbCr格式。图2说明将具有初始RGB格式的图像数据转换为具有YCbCr格式的图像数据。

电子设备采用具有灰色识别格式的图像分量来识别潜在灰色像素。举例来说，电子设备可将像素的识别格式的一个或一个以上分量与一个或一个以上标准进行比较以确定所述像素是否为潜在灰色像素。当识别格式为YCbCr格式时，电子设备可选择Y值在一定范围内的像素。可确立Y值的范围，使得从潜在灰色像素集区中移除过暗或过亮的像素。电子设备接着可识别满足一个或一个以上标准的选定像素，所述标准每一者为Cr和/或Cb的函数。所识别的像素充当潜在灰色像素。可将用于识别灰色像素的适当标准表示为式子。举例来说，具有满足以下六个式子的YCbCr分量的像素可视为潜在灰色像素。

式子1：Y≤Y_max。

式子2：Y≥Y_min。

式子3：Cb≤m1*Cr+c1。

式子4：Cr≥m2*Cb+c2。

式子5：Cb≥m3*Cr+c3。

式子6：Cr≤m4*Cb+c4。

常数m1、m2、m3、m4、c1、c2、c3和c4可经选择以促进潜在灰色像素的准确选择，同时促进实际上为几乎所有图像识别一个或一个以上潜在灰色像素。出于说明目的，图2中的图表A说明图像中的一部分像素。一部分像素被灰晕且表示潜在灰色像素。虽然将式子1到6说明为单独式子，但可将所述式子组合。举例来说，可将式子1和式子2表示为Y_min≤Y≤Y_max。

在一些情况下，仅处理一部分像素以识别其是否为潜在灰色像素。在较大图像或具有大量数据的图像中，可通过取样不到全部的像素来缩短处理时间。举例来说，可测试水平和/或垂直方向上的每隔一个像素来查看其是否为灰色像素。

电子设备可将图像分割为多个区域或区块。举例来说，图2中的图表B说明被分割为多个区域的一部分图像。每一区域可包括多个像素。举例来说，图2的图表A中所说明的图像部分可充当图2的图表B中的所述区域中的一者。在一个实例中，每一区域包括(以像素计的图像宽度/16)个像素乘以(以像素计的图像高度/16)个像素，且在另一实例中，每一区域包括(以像素计的图像宽度/8)个像素乘以(以像素计的图像高度/8)个像素。在另一实例中，每一区域包括单个像素。因此，可在每一区域表示单独像素的情况下执行以下论述。

电子设备可确定包括所述潜在灰色像素中的一者的每一区域的区域性分量。每一区域性分量可对应于识别格式的分量。举例来说，区域性分量可具有识别格式。因此，区域性分量可与识别格式的分量相同。举例来说，当识别格式为YCbCr格式时，区域性分量可包括区域性Y分量(Y_reg)、区域性Cb分量(Cb_reg)和区域性Cr分量(Cr_reg)。因此，区域性Y分量(Y_reg)对应于识别格式的Y分量，区域性Cb分量(Cb_reg)对应于识别格式的Cb分量，且区域性Cr分量(Cr_reg)对应于识别格式的Cr分量。

可分别产生每一区域性分量，使得其表示区域中潜在灰色像素的相应分量。举例来说，电子设备可：通过对区域中潜在灰色像素的Y值求平均值来产生所述区域的区域性Y分量(Y_reg)；通过对区域中潜在灰色像素的Cb值求平均值来产生所述区域的区域性Cb分量(Cb_reg)；且通过对区域中潜在灰色像素的Cr值求平均值来产生所述区域的区域性Cr分量(Cr_reg)。或者，电子设备可：将区域中潜在灰色像素的Y值的中值用作区域性Y分量(Y_reg)；将区域中潜在灰色像素的Cb值的中值用作区域性Cb分量(Cb_reg)；且将区域中潜在灰色像素的Cr值的中值用作区域性Cr分量(Cr_reg)。由于所述区域中的一些可能不包括任何灰色像素，因此至少一部分区域每一者与区域性分量相关联。

电子设备可将区域性分量从识别格式转换为比较格式。电子设备采用比较格式来确定与区域性分量相关联的区域中的每一者是否为灰色区域。因此，与识别格式相比，比较格式可更适合于识别灰色区域。在图2所示的实例中，电子设备使用RGB与YCbCr格式之间的常规转换来将具有YCbCr格式的区域性分量转换为具有RGB格式的区域性分量。所述转换产生区域性R分量(R_reg)、区域性G分量(G_reg)和区域性B分量(B_reg)。在一些情况下，识别格式适合于用作比较格式。因此，可以不需要区域性分量从识别格式到比较格式的转换。此外，比较格式可与初始格式相同。举例来说，初始格式和比较格式两者可均为如图2所说明的RGB格式。

电子设备可将区域性分量与用于不同光源的参考数据进行比较。不同光源的实例包括(但不限于)白炽光源、卤素光源、钨光源、荧光光源、一天内不同时间的日光和/或不同条件下的日光。光源可以是光源组合，例如日光和荧光的组合。参考数据可存储在存储器中。参考数据可存储在存储器中。

参考数据可包括与每一光源相关联的参考分量。每一参考分量可对应于比较格式的分量。举例来说，参考分量可具有比较格式。因此，参考分量可与比较格式的分量相同。举例来说，当比较格式为RGB格式时，参考分量可包括参考R分量(R_ref)、参考G分量(G_ref)和参考B分量(B_ref)。因此，参考R分量(R_ref)对应于比较格式中的R分量，参考G分量(G_ref)对应于比较格式中的G分量，且参考B分量(B_ref)对应于比较格式中的B分量。光源的参考分量表示当由所述光源照明时出现的灰色。因此，光源的参考分量描述当由所述光源照明时灰色的光学特征。

可通过产生灰色场景的图像来产生参考数据，其中每一图像由需要参考数据的光源照明。灰色场景可以是被均匀照明的平面场。在一些情况下，可针对同一光源产生一个以上图像。以比较格式产生图像或将图像转换为比较格式。图像的比较格式经处理以识别表示由所述光源照明的灰色的参考分量。举例来说，光源的参考R值可以是在由所述光源照明的图像中的一者或一者以上中的不同像素的R值的平均值。或者，光源的参考R值可以是在由所述光源照明的图像中的一者或一者以上中的不同像素的R值的中值。

将区域性分量与参考分量进行比较以识别灰色区域。所述比较可利用比较格式空间中的不同点之间的距离。RGB为色彩格式。因此，当比较格式为RGB格式时，比较格式空间为RGB色空间。因此，当比较格式为RGB格式时，所述比较可利用RGB色空间中的不同点之间的距离。

图2中的图表C为说明RGB色空间的二维图表，其中x轴表示B/G且y轴表示R/G。将参考点展示为标记为P1_ref的实心圆。所述参考点说明RGB色空间中的一个光源的参考分量的位置。举例来说，标记为P1_ref的参考点可定位在与荧光源相关联的R_ref、G_ref和B_ref处。将区域点说明为空心圆。区域点说明所述区域在比较格式空间中的位置。举例来说，标记为P1_reg的区域点可定位在(R_reg/G_reg，B_reg/G_reg)处，其从与图2的图表B中所说明区域中的一者相关联的R_reg、G_reg和B_reg确定。虽然图2中的图表C展示二维图表，但比较格式空间还可以两个以上维度来表达。举例来说，RGB色空间可以是三维的，其中x轴表示R分量，y轴表示G分量，且y轴表示B分量。

参考数据可包括与所述光源中的每一者相关联的距离限制。在一些情况下，距离限制对于光源中的每一者为相同的。距离限制可存储在存储器中。在一些情况下，距离限制包括在参考数据中。

电子设备可为所述区域点中的每一者确定区域点与最近参考点之间的距离。所确定距离的每一者可充当比较距离。可将区域的比较距离和与最近参考点相关联的距离限制进行比较。当比较距离属于所述距离限制时，将与所述区域点相关联的区域分类为灰色区域且保留所述区域点的区域性数据以用于将来计算。当比较距离超出所述距离限制时，与所述区域点相关联的区域不充当灰色区域，且可阻止所述区域点的区域性数据用于将来计算。可针对区域点中的每一者重复用以识别灰色区域的过程。

可将用以识别灰色区域的过程说明为以所述参考点中的每一者为中心集中圆圈且排除位于圆圈外部的区域点。围绕特定参考点的圆圈的直径等于与所述参考点相关联的距离限制。出于说明目的，图2中的图表C包括以标记为P1_ref的参考点为中心且围绕若干区域点的圆圈。可丢弃位于圆圈外部的区域点。举例来说，标记为P2_reg的区域点位于圆圈外部且可废弃用于进一步计算。

用以识别灰色区域的过程可充当次级过滤，且用于识别潜在灰色像素的过程可充当初级过滤。次级过滤过程可帮助确保区域性分量是针对实际上含有灰色像素的区域。举例来说，初级过滤过程可能错误地将某些绿色像素和某些黄色像素识别为潜在灰色像素。因为次级过滤过程需要区域性分量靠近灰色的参考分量，所以次级过滤过程可移除含有错误识别的潜在灰色像素的区域。

电子设备使用灰色区域来识别潜在光源。举例来说，电子设备可识别围绕参考点的区域点群集。如相对于图2中的图表C所陈述，可将与参考点相关联的距离限制说明为比较格式空间中围绕参考点的圆圈。一个圆圈内的区域点属于一个区域点群集。不同圆圈内的区域点属于不同群集。在一些情况下，区域点可位于与两个不同群集相关联的圆圈内，且区域点属于哪个群集可能并不清晰。在这些情况下，可将区域点指定为属于与最靠近所述区域点的参考点相关联的群集。图2中的图表C说明标记为A的群集和标记为B的群集。一个群集中的灰色区域的每一者与群集灰色区域所围绕的参考点相关联。由于每一参考点与一个光源相关联，因此每一灰色区域也与一个光源相关联。可将与一个光源相关联的灰色区域的数目与阈值数目进行比较。可将与超出阈值数目的若干灰色区域相关联的光源分类为潜在光源，所述潜在光源可能已经是在拍摄图像时照明场景的实际光源。举例来说，图表C中所说明的图像可能已经由与标记为A的群集中的灰色区域相关联的光源和/或由与标记为B的群集中的灰色区域相关联的光源来照明。在一些情况下，一个或一个以上光源将与小于或等于灰色区域的阈值数目的若干灰色区域相关联。这些光源将不会被分类为潜在光源。需要与光源(所述光源将被分类为潜在光源)相关联的灰色区域的阈值数目可以是零个、一个和/或一个以上。

电子设备为潜在光源中的每一者产生潜在灰色分量。每一潜在灰色分量可对应于比较格式的分量。因此，潜在灰色分量可与比较格式的分量相同。举例来说，当比较格式为RGB格式时，潜在灰色分量可包括潜在灰色R分量(R_ss)、潜在灰色G分量(G_ss)和潜在灰色B分量(B_ss)。因此，潜在灰色R分量(R_ss)对应于比较格式中的R分量，潜在灰色G分量(G_ss)对应于比较格式中的G分量，且潜在灰色B分量(B_ss)对应于比较格式中的B分量。

特定潜在光源的潜在灰色分量值是当其由所述潜在光源照明时所述格式分量针对灰色将具有的近似值。因此，电子设备为特定潜在光源产生潜在灰色分量，使得其表征与所述潜在光源相关联的灰色区域的光学特征。因此，潜在光源的潜在灰色分量可为与所述潜在光源相关联的灰色区域的区域性分量的函数。举例来说，潜在光源的潜在灰色分量可以是与所述潜在光源相关联的灰色区域的相应区域性分量的平均值。举例来说，潜在光源的Rss可以是与所述光源相关联的Rreg值的平均值。或者，潜在光源的潜在灰色分量可以是与所述潜在光源相关联的灰色区域的相应区域性分量的中值。

电子设备使用潜在灰色分量来确定加权灰色分量。每一加权灰色分量可对应于比较格式的分量。加权灰色分量可与比较格式的分量相同。举例来说，当比较格式为RGB格式时，加权灰色分量可包括加权R分量(R_w)、加权G分量(G_w)和加权B分量(B_w)。因此，加权R分量(R_w)对应于比较格式中的R分量，潜在灰色G分量(G_w)对应于比较格式中的G分量，且潜在灰色B分量(B_w)对应于比较格式中的B分量。

电子设备还使用权重因数来确定加权灰色分量。潜在光源中的每一者可与权重因数相关联。权重因数可指示与所述因数相关联的潜在光源作为在产生场景的图像时照明场景的光源的概率。举例来说，权重因数可指示图像的实际光源是钨光源还是日光的相对概率。

与光源相关联的权重因数可至少部分取决于在拍摄场景的图像时照明所述场景的光源的亮度。举例来说，表1呈现针对不同亮度水平的可能权重因数。在高亮度水平处，日光的权重因数高于钨光源和/或荧光光源的权重因数。此加权反映非常明亮的图像在户外拍摄的增大概率。举例来说，以200加权日光而以1加权钨光源指示由日光照明图像的相对概率是由钨光源照明图像的概率的200倍。在低亮度水平处，日光的权重因数低于钨光源和/或白炽光源的权重因数。此加权反映调光器条件下所产生的图像在室内拍摄的增大概率。举例来说，以1加权日光而以2加权钨光源指示由日光照明图像的相对概率是由钨光源照明图像的概率的一半。因此，权重因数指示由潜在光源中的特定一者照明图像的概率。

光源\亮度	低亮度	高亮度	中等亮度
				第一条件下的日光	1	200	30
第二条件下的日光	1	200	30
				钨	2	1	1
白炽	10	15	5
				第一荧光样本	6	10	3

表1

将每一光源与至少部分取决于亮度的权重因数相关联的数据可存储在存储器中。在一些情况下，包含将每一光源与权重因数相关联的数据连同参考数据。举例来说，参考数据可包括查找表，所述查找表包括例如表1中所呈现的数据等数据。

电子设备可从自动曝光控制逻辑确定图像亮度。自动曝光控制逻辑包括在图1所揭示的第二电子设备中。许多成像装置(例如相机)包括位于视频前端(VFE)中的第二电子设备。电子设备可通过将亮度与将每一光源与至少部分取决于亮度的权重因数相关联的数据进行比较来确定每一潜在光源的权重因数。举例来说，电子设备可将低亮度与表1中的数据进行比较以确定第一条件下的日光的权重因数为1。在确定权重因数的过程中，电子设备实际上不需要使用亮度，而可使用指示亮度或与亮度相关的其它变量和/或信号。

电子设备采用权重和潜在灰色分量来产生加权灰色分量。加权灰色分量可每一者对应于比较格式的分量。举例来说，当比较格式为RGB格式时，加权灰色分量可包括加权R分量(R_w)、加权G分量(G_w)和加权B分量(B_w)。

加权灰色分量表示与一个或一个以上光源相关联的潜在灰色分量，所述潜在灰色分量由与每一潜在灰色分量相关联的光源作为图像的实际光源的概率来加权。因此，加权灰色分量是将属于图像中的灰色像素的分量的近似值。

电子设备可通过产生相应潜在灰色分量的加权平均值来产生加权灰色分量。加权平均值中的每一潜在灰色分量可由指示与所述潜在灰色分量相关联的潜在光源也作为在产生图像时照明场景的光源的概率的因数来加权。举例来说，可将与标记为A的群集相关联的光源的潜在灰色R分量指定为R_ss，A，且可将与标记为B的群集相关联的光源的潜在灰色R分量指定为R_ss，B，可将与标记为A的群集相关联的光源的权重因数指定为W_A，且可将与标记为B的群集相关联的光源的权重因数指定为W_B。通过使用这些指定，可将加权R分量(R_w)确定为R_w＝(W_A*R_ss，A+W_BR_ss，B)/(W_A+W_B)。因此，加权灰色分量为权重因数与潜在灰色分量的函数。

电子设备采用加权灰色分量来为比较格式的分量确定增益。所述增益可每一者对应于比较格式的分量。举例来说，当比较格式为RGB格式时，增益可包括R分量的增益(G_R)、G分量的增益(G_G)和B分量的增益(G_B)。

在RGB格式中，R分量、G分量和B分量对灰色来说是相等的。为了将灰色的R、G和B分量中的每一者设定为一，电子设备可将初步红色增益(PG_R)确定为1/Rw，将初步绿色增益(PG_G)确定为1/Gw，且将初步蓝色增益(PG_B)确定为1/Bw。电子设备可通过PG_R、PG_G和PG_B群组中的最小值来标准化PG_R、PG_G和PG_B的值以提供红色增益G_R、绿色增益G_G和蓝色增益G_B。由于是根据作为权重因数的函数的加权灰色分量来确定增益，因此增益为权重因数的函数。由于增益为权重因数的函数且权重因数至少部分取决于照明场景的光源的亮度，因此增益至少部分取决于图像的亮度。举例来说，针对一组格式化图像数据所确定的增益可依据在产生图像时照明场景的光源的亮度而有所不同。

可采用图像分量增益来针对基于光源的色移而校正图像。举例来说，当可得到与比较格式相同格式的图像数据时，图像数据的分量可乘以相应增益来针对基于光源的色移而校正图像。举例来说，当可得到RGB格式的图像数据且比较格式为RGB格式时，可通过将图像数据中的R值乘以红色增益、将图像数据中的G值乘以绿色增益且将图像数据中的B值乘以蓝色增益来产生经校正的图像数据。当不可得到与比较格式相同格式的图像数据时，可将增益从比较格式转换为与图像数据相同的格式。或者，可将图像数据转换为与增益相同的格式。电子设备可将经校正的图像数据存储在存储器中和/或在输出装置上显示经校正的图像。

图3为说明处理图像数据以针对基于光源的色移而校正图像的方法的流程图。在处理方框200处，接收图像数据。举例来说，电子设备可从图像传感器接收图像数据。图像数据针对场景的图像。图像数据为具有图像分量的初始格式，例如RGB格式。在处理方框202处，识别图像中的灰色像素。举例来说，电子设备可将图像数据从初始格式转换为也具有图像分量的灰色像素识别格式。用于识别灰色像素的适当格式可以是YCbCr格式。可将灰色像素识别格式像素的分量与式子1到式子6中所揭示的标准进行比较以识别作为潜在灰色像素的像素。

在处理方框204处，识别灰色区域。举例来说，电子设备可对位于图像的不同区域中的潜在灰色像素的图像分量求平均值以产生区域性分量。电子设备可将区域性分量从灰色像素识别格式转换为比较格式以供与参考数据比较。举例来说，电子设备可将区域性分量从例如YCbCr的像素识别格式转换为例如RGB的比较格式。电子设备可将具有比较格式的区域性分量与参考数据进行比较以确定每一区域是否为灰色区域。在一些情况下，此比较包括确定在比较格式空间中在区域与参考点之间的距离。当区域与最近参考点之间的距离大于距离限制时，确定所述区域不是灰色区域。当区域与最近参考点之间的距离属于距离限制内时，确定所述区域是与所述参考点相关联的灰色区域。在区域属于一个以上参考点的距离限制内的情况下，所述区域可为与最近参考点相关联的灰色区域。

在处理方框206处，识别潜在光源。由于每一灰色区域与参考点相关联且每一参考点与光源相关联，因此每一灰色区域与光源相关联。电子设备可确定与光源相关联的灰色区域的数目。当与光源相关联的灰色区域的数目超出阈值时，电子设备可将所述光源分类为潜在光源。当与光源相关联的灰色区域的数目等于或低于阈值时，电子设备可将所述光源分类为不是潜在光源。可针对光源中的每一者重复此过程。

在处理方框208处，产生用于图像格式的分量的增益。举例来说，电子设备可将灰色区域的数据与潜在光源中的每一者的参考数据进行比较以产生增益。图4为说明产生增益的适当方法的流程图。

在处理方框210处，针对在产生图像时实际上照明场景的光源所引起的色移来校正图像数据。举例来说，电子设备可采用增益来通过将图像数据的一个或一个以上分量乘以相应增益来校正所述图像数据的分量。电子设备可将经校正的图像数据存储在存储器中且/或将经校正的图像数据输出到输出装置且/或在输出装置上显示经校正的图像。

图4为说明为图像格式的一个或一个以上分量产生增益的适当方法的流程图。在处理方框230处，接收针对灰色区域和潜在光源的数据。举例来说，电子设备可存取图3的处理方框206中所产生的数据。在处理方框232处，产生每一潜在光源的潜在灰色分量。举例来说，电子设备可通过对与所述潜在光源相关联的灰色区域的相应区域性分量求平均值来产生潜在光源的潜在灰色分量。电子设备可针对分量中的每一者和针对潜在光源中的每一者重复求平均值的过程。

在处理方框234处，确定照明场景的光源的亮度。举例来说，电子设备可从补充电子设备接收亮度。或者，电子设备可从补充电子设备接收指示亮度或作为亮度的函数的数据。在处理方框236处，使用亮度来确定潜在光源中的每一者的权重因数。举例来说，电子设备可从存储器存取将每一光源与权重因数相关联的数据，其中权重因数为亮度的函数。举例来说，电子设备可从存储器存取包括表1中的数据的查找表。电子设备可将在处理方框234中所确定的亮度与所述数据进行比较，以便确定每一潜在光源的权重因数。

在处理方框238处，将权重因数与潜在灰色分量进行组合，以便产生加权灰色分量。举例来说，电子设备可产生潜在灰色分量的加权平均值。分量的加权平均值可具有每一潜在光源的由所述光源的权重因数所加权的相应潜在灰色分量。

在处理方框240处，使用加权灰色分量来产生增益。举例来说，电子设备可将分量的初步增益确定为所述分量的加权灰色分量的倒数。可针对加权灰色分量中的每一者确定初步增益。电子设备可通过最低初步增益来标准化初步增益以便产生增益。

可以除所说明顺序以外的顺序来执行图3和图4的流程图中所说明的处理方框和决策方框。举例来说，图4说明处理方框230和处理方框232与处理方框234和处理方框236并行执行。然而，可逐次执行处理方框230、处理方框232、处理方框234和处理方框236。另外或替代地，图3和图4的流程图的部分揭示内部是可选的。举例来说，从初始格式到像素识别格式的转换可为可选的。另外，从像素识别格式到比较格式的转换可为可选的。

图5为展示用于处理图像数据以便校正色移的逻辑模块的逻辑流程图。电子设备18包括经配置以从图像传感器接收图像数据的灰色像素识别模块252。灰色像素识别模块252可处理图像数据以便识别图像中的潜在灰色像素。电子设备还包括灰色区域识别模块254和参考数据模块256。参考数据模块256可存储并处理参考光源的参考分量。灰色区域识别模块254可处理位于图像的不同区域中的潜在灰色像素的图像数据以产生区域性分量。灰色区域识别模块254可将区域性分量与参考分量进行比较以识别灰色区域。

电子设备包括潜在光源识别模块258，其从灰色区域识别模块254接收灰色区域的区域性分量且还从参考数据模块256接收参考分量。潜在光源识别模块258将灰色区域的区域性分量与参考分量进行比较，以便识别潜在光源。潜在光源中的每一者潜在地作为在拍摄图像时照明场景的光源。

电子设备还包括亮度模块260，其经配置以确定在产生场景的图像时照明场景的光源的亮度。举例来说，电子设备可从补充电子设备接收亮度或指示亮度的数据。参考数据模块256可从亮度模块260接收亮度且将亮度与因数数据进行比较。所述因数数据将每一光源与至少部分取决于亮度的权重因数相关联。参考数据模块256可将亮度与因数数据进行比较，以便产生光源中的每一者的权重因数。

电子设备包括增益产生模块262，其从参考数据模块256接收权重因数且从潜在光源识别模块258接收潜在光源的区域性数据。增益产生模块262采用潜在光源的区域性数据来产生每一潜在光源的潜在灰色分量。增益产生模块262将权重因数与潜在灰色分量进行组合，以为图像数据的分量产生增益。

电子设备包括图像校正模块264。所述图像校正模块采用来自增益产生模块的增益来针对在产生图像时照明场景的光源所产生的色移而校正图像数据的一个或一个以上分量。可在输出装置24处接收经校正的图像数据。电子设备还包括存储模块266，其可从图像校正模块264接收经校正的图像数据且存储所述经校正的图像数据。

虽然在使用灰色的上下文中提供以上揭示内容，但可结合其它色彩来采用所述揭示内容。另外，可结合除RGB和YCbCr格式以外的格式来采用所述揭示内容。

以上描述的一种或一种以上方法的全部或部分可由成像***或由成像***中的电子设备来执行。此外，处理器可执行以上方法中的一者或一者以上的全部或部分。当电子设备包括计算机可读媒体时，处理器可执行计算机可读媒体上的指令。所述指令可致使处理器执行以上所揭示的一种或一种以上方法的全部或部分。另外，以上方法中的一者或一者以上的全部或部分可由除所揭示的成像***以外的***和装置来执行。

所属领域的技术人员将了解可使用多种不同技艺和技术中的任一种来表示信息和信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任何组合来表示整个以上描述中可能引用的数据和指令。

所属领域的技术人员将进一步了解，结合本文所揭示的实施例描述的各种说明性逻辑块、电路和方法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或所述两者的组合。为了清楚说明硬件与软件的这种可互换性，上文已大体上在其功能性方面描述了各种说明性组件、块、逻辑、模块、电路和步骤。将此类功能性实施为硬件还是软件取决于特定应用和对整个***施加的设计限制。熟练的技术人员可针对每一特定应用以不同方式实施所描述的功能性，但不应将此类实施方案决策解释为造成脱离本发明范围。

结合本文所揭示的实施例描述的各种说明性逻辑块、逻辑、模块和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑组件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或经设计以执行本文描述的功能的其任何组合来实施或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，所述处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或一个以上微处理器或任何其它此类配置。

结合本文所揭示的实施例描述的方法的步骤可直接在硬件、由处理器执行的软件模块或所述两者的组合中实施。软件模块可驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的计算机可读媒体中。示范性存储计算机可读媒体耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息和向存储媒体写入信息。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体式。处理器和存储媒体可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替代方案中，处理器和存储媒体可作为离散组件驻留在用户终端中。

提供先前对所揭示实施例的描述是为了使得所属领域的技术人员能够制作或使用本发明。所属领域的技术人员将容易了解对这些实施例的各种修改，且在不脱离本发明精神或范围的情况下，本文所界定的一般原理可适用于其它实施例。因此，本发明不希望限于本文展示的实施例，而是应符合与本文所揭示的原理和新颖特征一致的最广范围。

Claims (29)

1.一种成像***，其包含：

经配置以为图像格式的分量产生增益的电子设备，所述增益至少部分取决于在产生场景的图像时照明所述场景的光源的亮度，所述增益可用于针对所述图像中由所述光源引起的色移而校正所述分量。

2.一种成像***，其包含：

经配置以为图像格式的分量产生增益的电子设备，所述增益至少部分取决于在产生场景的图像时照明所述场景的光源的亮度；和

经配置以使用所述增益来针对所述图像中由所述光源引起的色差而校正所述分量的电子设备。

3.根据权利要求1所述的***，其中所述分量选自由以下各项组成的群组：RGB图像格式的R分量、所述RGB图像格式的G分量和所述RGB图像格式的B分量。

4.根据权利要求1所述的***，其中所述分量表示所述图像的光学特征。

5.根据权利要求1所述的***，其中所述增益至少部分取决于多个权重因数，每一权重因数指示多个潜在光源中的不同光源作为在产生所述图像时照明所述场景的所述光源的概率。

6.根据权利要求3所述的***，其中所述权重因数至少部分取决于在产生所述场景的所述图像时照明所述场景的所述光源的亮度。

7.根据权利要求3所述的***，其中所述增益是从每一者与所述潜在光源中的不同光源相关联的潜在灰色分量的加权平均值中产生的，所述加权平均值中的每一潜在灰色分量由指示与所述潜在灰色分量相关联的所述潜在光源作为在产生所述图像时照明所述场景的所述光源的所述概率的所述因数加权。

8.根据权利要求7所述的***，其中所述潜在灰色分量针对于选自由以下各项组成的群组的分量：RGB图像格式的R分量、所述RGB图像格式的G分量和所述RGB图像格式的B分量。

9.根据权利要求7所述的***，其中至少一个潜在灰色分量为多个灰色像素的图像分量的平均值。

10.根据权利要求9所述的***，其中所述潜在灰色分量中的一者的所述平均值中所包括的所述灰色像素具有在色空间中绘制时围绕所述色空间中的参考点群集的像素图像分量，所述参考点具有在由与所述参考点相关联的光源照明时灰色的图像分量。

11.根据权利要求1所述的***，其进一步包含：

用于采用所述增益来针对所述图像偏移而校正所述图像的电子设备。

12.根据权利要求1所述的***，其包含：

用于确定在产生所述场景的所述图像时照明所述场景的所述光源的亮度的电子设备；

用于采用所述亮度来确定多个权重因数的电子设备，每一权重因数指示多个潜在光源中的不同光源在产生所述图像时照明所述场景的概率；和

用于使用所述权重因数来为所述分量确定所述增益的电子设备。

13.根据权利要求1所述的***，其进一步包含：

用于将所述图像中的不同像素区域的格式数据的所述分量与多个参考点的分量进行比较以便确定所述区域是否为灰色区域的电子设备；和

用于产生所述增益使得所述增益不取决于被确定为非灰色的区域的电子设备。

14.根据权利要求1所述的***，其进一步包含：

用于将所述图像中的不同像素的图像格式的所述分量与多个参考点的所述分量进行比较以便确定所述像素是否为灰色像素的电子设备；和

用于产生所述增益使得所述增益不取决于被确定为非灰色的像素的电子设备。

15.根据权利要求1所述的***，其经配置以产生多个增益，使得每一增益至少部分取决于在产生所述场景的所述图像时照明所述场景的所述光源的亮度，且每一增益可用于针对所述图像中由所述光源引起的色移而校正所述图像格式的不同分量。

16.一种移动相机电话，其包含：

用于确定在产生场景的图像时照明所述场景的光源的亮度的电子设备；

用于采用所述亮度来确定多个因数的电子设备，每一因数指示多个潜在光源中的不同光源作为在产生所述图像时照明所述场景的所述光源的概率；

用于产生加权灰色分量的电子设备，所述加权灰色分量是每一者与所述潜在光源中的不同光源相关联的潜在灰色分量的加权平均值，与特定潜在光源相关联的所述潜在灰色分量指示在由所述潜在光源照明时所述分量将针对所述灰色而具有的值，所述加权平均值中的每一潜在灰色分量由指示与所述潜在灰色分量相关联的所述潜在光源作为在产生所述图像时照明所述场景的所述光源的所述概率的所述因数加权；和

用于使用所述加权灰色分量来为所述图像的数据格式的分量产生增益的电子设备；和

用于使用所述增益来针对在产生所述图像时由照明所述场景的所述光源引起的色移而校正所述分量的电子设备。

17.根据权利要求15所述的电话，其中所述图像的所述数据分量选自由以下各项组成的群组：RGB图像格式的R分量、所述RGB图像格式的G分量和所述RGB图像格式的B分量；

所述潜在灰色分量选自由以下各项组成的群组：RGB图像格式的R分量、所述RGB图像格式的G分量和所述RGB图像格式的B分量；和

所述加权灰色分量选自由以下各项组成的群组：RGB图像格式的加权R分量、所述RGB图像格式的加权G分量和所述RGB图像格式的加权B分量。

18.一种成像***，其包含：

用于接收针对场景的图像的数据的装置；

用于为图像格式的分量产生增益的装置，所述增益至少部分取决于在产生所述图像时照明所述场景的光源的亮度；和

用于使用所述增益来针对所述图像中由所述光源引起的色移而校正所述分量的装置。

19.根据权利要求17所述的***，其中用于产生所述增益的装置包括用于采用所述亮度来确定多个因数的装置，每一因数指示多个潜在光源中的不同光源作为在产生所述图像时照明所述场景的所述光源的概率。

20.根据权利要求18所述的***，其中用于产生所述一个或多个增益的装置包括用于产生加权灰色分量的装置，所述加权灰色分量是每一者与所述潜在光源中的不同光源相关联的潜在灰色分量的加权平均值，所述加权平均值中的每一潜在灰色分量由指示与所述潜在灰色分量相关联的所述潜在光源作为在产生所述图像时照明所述场景的所述光源的所述概率的所述因数加权。

21.根据权利要求17所述的***，其中所述分量选自由以下各项组成的群组：RGB图像格式的R分量、所述RGB图像格式的G分量和所述RGB图像格式的B分量。

22.一种用于处理图像数据的程序产品，所述程序产品包含：

计算机可执行逻辑，其包含在计算机可读媒体上且经配置以引起发生以下计算机执行步骤：

接收针对场景的图像的数据；和

为图像格式的分量产生增益，所述增益至少部分取决于在产生所述图像时照明所述场景的光源的亮度。

23.根据权利要求21所述的程序产品，其中产生所述增益包括采用所述亮度来确定多个因数，每一因数指示多个潜在光源中的不同光源作为在产生所述图像时照明所述场景的所述光源的概率。

24.根据权利要求21所述的程序产品，其中产生所述增益包括产生加权灰色分量，所述加权灰色分量是每一者与所述潜在光源中的不同光源相关联的潜在灰色分量的加权平均值，所述加权平均值中的每一潜在灰色分量由指示与所述潜在灰色分量相关联的所述潜在光源作为在产生所述图像时照明所述场景的所述光源的所述概率的所述因数加权。

25.根据权利要求21所述的程序产品，其中所述分量选自由以下各项组成的群组：RGB图像格式的R分量、所述RGB图像格式的G分量和所述RGB图像格式的B分量。

26.一种处理图像数据的方法，其包含：

为场景的图像的数据分量产生增益，产生所述增益使得所述增益至少部分取决于在产生所述图像时照明所述场景的光源的亮度；和

使用所述增益来针对所述图像中由所述光源引起的色移而校正所述分量。

27.根据权利要求25所述的方法，其中所述分量选自由以下各项组成的群组：RGB图像格式的R分量、所述RGB图像格式的G分量和所述RGB图像格式的B分量。

28.根据权利要求25所述的方法，其中产生所述增益包括采用所述亮度来确定多个因数，每一因数指示多个潜在光源中的不同光源作为在产生所述图像时照明所述场景的所述光源的概率。

29.根据权利要求27所述的方法，其中产生所述增益包括产生加权灰色分量，所述加权灰色分量是每一者与所述潜在光源中的不同光源相关联的潜在灰色分量的加权平均值，所述加权平均值中的每一潜在灰色分量由指示与所述潜在灰色分量相关联的所述潜在光源作为在产生所述图像时照明所述场景的所述光源的所述概率的所述因数加权。

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