CN101957988A - 获得图像灰度点概率分布的方法、装置及白平衡方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种获得图像灰度点概率分布的方法、装置及白平衡方法、装置。其中，一种获得图像灰度点概率分布的方法，包括：拍摄具有彩色色块和灰度色块的参考图像；根据参考图像中彩色色块对应的各像素点的各颜色值，建立彩色点直方图，以及根据参考图象中灰度色块对应的各像素点的颜色值，建立灰度点直方图；将彩色点直方图和灰度点直方图，分别等同划分为多个区间，根据彩色点直方图和灰度点直方图中的对应区间中的像素点个数，得到参考图像内各像素点的灰度点概率分布图。通过得到参考图像的灰度点概率分布图，使拍摄图像的灰度点判断更加精确，提高了拍摄图像的白平衡增益的准确度。

Description

获得图像灰度点概率分布的方法、装置及白平衡方法、装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种获得图像灰度点概率分布的方法、装置及白平衡方法、装置。

背景技术

在摄影过程中，从光源发出的光线被物体所反射，摄影器材的影像传感器通过测量这些反射光得到物体的像。

可见，摄影的物体成像是与光照情况和物体本身相关的。如，当一个黄色的光源把光投向白色的墙壁上时，由于白色的物体会反射所有入射光，则反射光线对于影像传感器来说也会呈现黄色。这样，摄影的物体成像就与我们人眼所观察到的不一致，也就是白平衡不准确，需要进行白平衡的调节使摄影得到的图像与人眼观察的图像一致。

目前，常用的白平衡方法，如通过设定固定的阈值来确定图像中的灰度点。应当知道，灰度点是指在白平衡正确的情况下各颜色通道数值相等的像素点，如红、绿、蓝色(R，G，B)三基色通道R＝G＝B。这样，通过将确定的灰度点的颜色通道值调整为R＝G＝B，获得图像各颜色通道增益值，进而调整图像达到白平衡。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

由于白平衡的不准确，导致灰度点向某种颜色偏离，但偏离的程度是由光照情况决定的，并不会固定在某个范围内，所以，用固定的阈值来确定灰度点的准确度差，白平衡效果差。

发明内容

本发明的实施例提供了一种获得图像灰度点概率分布的方法、装置及白平衡方法、装置，其灰度点的判断准确，白平衡效果好。

一种获得图像灰度点概率分布的方法，包括：

拍摄具有彩色色块和灰度色块的参考图像；

根据所述参考图像中彩色色块对应的所各像素点的各颜色值，建立彩色点直方图，以及根据所述参考图象中灰度色块对应的各像素点的颜色值，建立灰度点直方图；

将所述彩色点直方图和所述灰度点直方图，分别等同划分为多个区间，根据所述彩色点直方图和所述灰度点直方图中的对应区间中的像素点个数，得到所述参考图像内各像素点的灰度点概率分布图。

一种获得图像灰度点概率分布的装置，包括：

图像获取单元，用于拍摄具有彩色色块和灰度色块的参考图像；

直方图建立单元，用于根据所述参考图像中彩色色块对应的各像素点的各颜色值，建立彩色点直方图，以及根据所述参考图象中灰度色块对应的各像素点的颜色值，建立灰度点直方图；

直方图分析单元，用于将所述彩色点直方图和所述灰度点直方图，分别等同划分为多个区间，获得所述彩色点直方图和所述灰度点直方图中的对应区间中的像素点个数；

灰度点概率计算单元，用于根据所述彩色点直方图和所述灰度点直方图中的对应区间中的像素点个数，得到所述参考图像的灰度点概率分布图。

一种白平衡方法，包括：

根据拍摄图像中各像素点的各颜色值，以及参考图像的灰度点概率分布图，得到所述拍摄图像中各像素点的灰度点概率值；

根据所述拍摄图像中各像素点的灰度点概率值，获得所述拍摄图像的光照估计；

根据所述拍摄图像的光照估计，得到所述拍摄图像的各颜色通道的增益值以调整所述拍摄图像实现白平衡。

一种白平衡装置，包括：

灰度点概率值获取单元，用于根据拍摄图像中各像素点的各颜色值，以及参考图像的灰度点概率分布图中，得到所述拍摄图像中各像素点的灰度点概率值；

光照估计单元，用于根据所述拍摄图像中各像素点的灰度点概率值，获得所述拍摄图像的光照估计；

增益值获取单元，用于根据所述拍摄图像的光照估计，得到所述拍摄图像的各颜色通道的增益值以调整图像实现白平衡。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明提供了一种灰度点概率分布的统计方法，用于统计被拍摄图像中的灰度点概率分布，以及基于灰度点概率分布，根据参考图像的灰度点概率分布图确认拍摄得到的图像中各像素点的灰度点概率值，进行白平衡的方法。通过灰度点概率分布，使灰度点的判断更加精确，提高了白平衡增益计算的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例获得图像灰度点概率分布的方法流程示意图；

图2为本发明实施例获得图像灰度点概率分布的方法中彩色点直方图示意图；

图3为本发明实施例获得图像灰度点概率分布的方法中灰色点直方图示意图；

图4为本发明实施例获得图像灰度点概率分布的方法中彩色点直方图、灰色点直方图中区间划分示意图；

图5为本发明实施例获得图像灰度点概率分布的方法中灰度点概率分布图示意图；

图6为本发明实施例获得图像灰度点概率分布的装置构成示意图；

图7为本发明实施例白平衡方法流程示意图一；

图8为本发明实施例白平衡方法流程示意图二；

图9为本发明实施例白平衡装置构成示意图一；

图10为本发明实施例白平衡装置构成示意图二；

图11为本发明实施例白平衡方法应用场景流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

基于现有技术的白平衡方法，用固定的阈值来确定灰度点的准确度差，白平衡效果差。本发明的实施例提供了一种获得图像灰度点概率分布的方法、装置及白平衡方法、装置。

在已知光照情况下，拍摄获得参考图像，确认参考图像灰度点的概率分布状况，得到的灰度点的概率分布图。然后，对于拍摄得到的当前图像，可以从灰度点的概率分布图中得到各像素点的灰度点概率值，以估计当前拍摄图像的光照情况，光照估计情况可以通过颜色通道的值来反映。再根据光照估计情况选择合适的颜色通道的增益值，调整当前拍摄图像，实现白平衡正确。

可以理解，灰度点是指在白平衡正确的情况下各颜色通道值相等的像素点。

光照可以包括室外光照或室内光照，室外光照包括：晴天日光、阴天日光或阴影(如，树阴下拍摄得到的图像就是阴影情况)，等等，室内光照包括：钨丝灯光、日光灯光或荧光灯光，等等。

本发明的实施例提供的白平衡方法及装置，白平衡的调节使过程可以通过自动过程完成，属于自动白平衡。

实施例一

如图1所示，本发明的实施例提供一种获得图像灰度点概率分布的方法，包括：

步骤11、拍摄具有彩色色块和灰度色块参考图像。

步骤12、根据参考图像中彩色色块对应的各像素点的各颜色值，建立彩色点直方图，以及根据参考图像中灰度色块对应的各像素点的颜色值，建立灰度点直方图。

步骤13、将彩色点直方图和灰度点直方图，分别等同划分为多个区间，根据彩色点直方图和灰度点直方图中的对应区间中的像素点个数，得到参考图像内各像素点的灰度点概率分布图。

可以知道，图像内各像素点的各颜色值可以为RGB色度空间的R、G、B，或者Ycbcr色度空间的Cb、Cr，等等。通常情况下图像的像素点的颜色值为已知，图像的颜色通道值也为已知的。

具体而言，步骤11中，可选的，参考图像为拍摄具有彩色色块和灰度色块的标准色板而得到的，标准色板可以为标准24色板，或者其他既包含灰度色块又包含彩色色块的标准色板。

如图2、3所示，步骤12中，可选的，彩色点直方图以及灰度点直方图的两个维度可以包括：

各像素点在RGB色度空间的R÷G以及B÷G，或者(R-G)÷G以及(B-G)÷G。

或者，各像素点在YCbCr色度空间的Cb以及Cr。

如图4所示，步骤13也就是，可以按照同一划分标准，将彩色点直方图和灰度点直方图分别划分为多个区间，每个区间对应一个落入该区间的像素点的个数，这个像素点的个数就是区间的值。

如灰度点直方图内区间的像素点的个数为a，即该区间的值为a，彩色点直方图内对应区间的像素点的个数为b，即该区间的值为b，则该区间内的像素点为灰度点的概率值为p＝a÷(a+b)，就是指该区间所对应的颜色组合(如RGB)可能是灰度点的概率。这样，可以得到参考图像内各像素点的灰度点概率分布图(如图4所示灰度点概率分布图)。

当(a+b)＝0时，则p＝0。另外，当像素点的取值在直方图表达范围之外时，也取p＝0。

可选的，拍摄具有彩色色块和灰度色块的参考图像步骤11，可以为，在预设光照下，拍摄具有彩色色块和灰色色块的标准色板，得到参考图像。

预设光照可以包括室外光照或室内光照。室外光照包括：晴天日光、阴天日光或阴影(如，树阴下拍摄得到的图像就是阴影情况)，等等，室内光照包括：钨丝灯光、日光灯光或荧光灯光，等等。

这样，可以分别存储室外光照或室内光照得到的参考图像的概率分布图，在进行摄影操作时，用户可以选择当前摄影的场景模式为预设光照，如室内光照或室外光照。根据所选择场景模式的预设光照的灰度点概率分布图，可以实现图像自动白平衡。具体可以参见后文叙述。

同理，可以分别存储晴天日光、阴天日光或阴影，钨丝灯光、日光灯光或荧光灯光，等等参考图像的概率分布图，在进行摄影操作时，用户可以选择当前摄影的场景模式为预设光照，根据所选择场景模式的预设光照的灰度点概率分布图，可以实现图像自动白平衡。

本发明的实施例提供一种获得图像灰度点概率分布的方法，还可以对步骤14得到的概率分布图进行滤波，使概率分布图更加平滑。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，通过获得参考图像的灰度点概率分布图，使灰度点的判断更加精确。通过参考图像的灰度点概率分布状况来确认拍摄图像的各点的灰度点概率，并据此进行光照估计和白平衡，因此不会产生灰度点偏离，产生较好的白平衡效果。

实施例二

如图6所示，对应于实施例一的获得图像灰度点概率分布的方法，本发明的实施例提供一种获得图像灰度点概率分布的装置，包括：

图像获取单元61，用于拍摄具有彩色色块和灰度色块参考图像。

直方图建立单元62，用于根据参考图像中彩色色块对应的各像素点的各颜色值，建立彩色点直方图，以及根据参考图像中灰度色块对应的各像素点的颜色值，建立灰度点直方图。

直方图分析单元63，用于将彩色点直方图和灰度点直方图，分别等同划分为多个区间，获得彩色点直方图和灰度点直方图中的对应区间中的像素点个数。

灰度点概率计算单元64，用于根据彩色点直方图和灰度点直方图对应区间中的像素点个数，得到参考图像的灰度点概率分布图。

可选的，图像获取单元61可以拍摄具有彩色色块和灰度色块的标准色板，标准色板可以为标准24色板，或者其他既包含灰度色块又包含彩色色块的标准色板。

可选的，直方图建立单元62建立的彩色点直方图以及灰度点直方图的两个维度可以包括：

各像素点在RGB色度空间的R÷G以及B÷G，或者(R-G)÷G以及(B-G)÷G。

或者，各像素点在YCbCr色度空间的Cb以及Cr。

灰度点概率计算单元64，用于灰度点直方图内区间的值为a，彩色点直方图内对应区间的值为b，计算得到该区间内的像素点为灰度点的概率值为p＝a÷(a+b)。当(a+b)＝0时，则p＝0。当像素点的取值在直方图表达范围之外时，也取p＝0。

可选的，图像获取单元61，还用于在预设光照下，拍摄具有彩色色块和灰度色块的标准色板，得到参考图像。预设光照包括：室外光照或室内光照，室外光照包括：晴天日光、阴天日光或阴影，室内光照包括：钨丝灯光、日光灯光或荧光灯光。

发明的实施例提供一种获得图像灰度点概率分布图的装置，还可以包括：滤波器(图6中未示)，用于对灰度点概率计算单元64得到的概率分布图进行滤波，使概率分布图更加平滑。

图像获取单元61，可以是CCD(Charge Couple Device，电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互补性氧化金属半导体)感光器件。图像获取单元61输出数字图像信息给直方图分析单元63。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，通过获得参考图像的灰度点概率分布图，使灰度点的判断更加精确。通过参考图像的灰度点概率分布状况来确认拍摄图像的各点的灰度点概率，并据此进行光照估计和白平衡，因此不会产生灰度点偏离，产生较好的白平衡效果。

实施例三

如图7所示，基于上述实施例的获得图像灰度点概率分布的方法，本发明的实施例提供一种白平衡方法，包括：

步骤71、根据拍摄图像中各像素点的各颜色值，以及参考图像的灰度点概率分布图，得到拍摄图像中各像素点的灰度点概率值。

步骤72、根据拍摄图像中各像素点的灰度点概率值，获得拍摄图像的光照估计。

步骤73、根据拍摄图像的光照估计，得到拍摄图像的各颜色通道的增益值以调整拍摄图像实现白平衡。

步骤71中，获得拍摄图像的摄影场景模式与获得参考图像的灰度点概率分布图的预设摄影场景模式一致，如光照均为室外光照或室内光照，不做赘述。

如图8所示，可选的，根据拍摄图像中各像素点的各颜色值，从参考图像的灰度点概率分布图中得到拍摄图像中各像素点的灰度点概率值的步骤71，可以包括：

步骤711、根据拍摄图像中各像素点各颜色值，确定各像素点在参考图像的灰度点概率分布图中对应的位置；

步骤712、根据各像素点在参考图像的灰度点概率分布图中对应的位置，得到各像素点对应的灰度点概率值。

具体而言，如果在RGB色度空间，

步骤711可以为：根据拍摄图像中各像素点在RGB色度空间的R、G、B颜色值，得到各像素点的R÷G以及B÷G，或者，得到各像素点的(R-G)÷G以及(B-G)÷G，即得到了各像素点在参考图像的灰度点概率分布图中横纵轴的位置，接着，可以确定出各像素点在参考图像的灰度点概率分布图中的具***置。

步骤712可以为：根据各像素点在参考图像的灰度点概率分布图中对应的位置，可以得到该位置对应的灰度点概率值。

或者，如果在YCbCr色度空间，

步骤711可以为：根据拍摄图像中各像素点在YCbCr色度空间的Cb、Cr颜色值，得到了各像素点在参考图像的灰度点概率分布图中横纵轴的位置，接着，可以确定出各像素点在参考图像的灰度点概率分布图中的具***置。

步骤712可以为：根据各像素点在参考图像的灰度点概率分布图中对应的位置，可以得到该位置对应的灰度点概率值。

可选的，根据拍摄图像中各像素点的灰度点概率值，获得拍摄图像的光照估计的步骤72，可以包括：

以拍摄图像中各像素点的灰度点概率值为权重，计算所有像素点各颜色值的加权平均值，获得拍摄图像各颜色通道的平均值即为拍摄图像的光照估计。

具体而言，步骤72中，拍摄图像的光照估计计算公式为

Pgray(C_i)为像素点的灰度点概率值，C_i，k为像素点各颜色值，k为R或G或B，i为像素点个数编号。

如， $L_R=\frac{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{\mathrm{gray}}\left(C_i\right)*C_{i,R}}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}1};$

$L_G=\frac{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{\mathrm{gray}}\left(C_i\right)*C_{i,G}}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}1};$

$L_B=\frac{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{\mathrm{gray}}\left(C_i\right)*C_{i,B}}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}1}.$

在RGB色度空间，可以通过公式

得到拍摄图像R、G、B通道平均值L_R、L_G、L_B，即得到拍摄图像的光照估计结果。

或者，在YCbCr色度空间，可以将YCbCr转换成RGB，通过公式

得到拍摄图像R、G、B通道平均值L_R、L_G、L_B，即得到拍摄图像的光照估计结果。

可选的，根据拍摄图像的光照估计，得到拍摄图像的各颜色通道的增益值以调整拍摄图像实现白平衡的步骤73，可以包括：

步骤731、将拍摄图像的各颜色通道平均值取倒数，得到各颜色通道的增益值。

步骤732、通过各颜色通道的增益值实现拍摄图像的白平衡调整。

具体而言，步骤73中，将R通道平均值L_R取倒数，得到实现白平衡的R通道的增益值，即R_gain＝1/L_R。

将G通道平均值L_G取倒数，得到实现白平衡的G通道的增益值，即G_gain＝1/L_G。

将所B通道平均值L_B取倒数，得到实现白平衡的B通道的增益值，即B_gain＝1/L_B。

这样，将各颜色通道值乘以各颜色通道增益值，可以实现图像的白平衡调整。

由上述本发明的实施例提供的白平衡方法可以看出，由于可以根据参考图像的灰度点概率分布图，得到图像中各像素点的灰度点概率值，使灰度点的判断更加精确，从而提高了白平衡增益计算的准确度。

而且，本发明的实施例提供的白平衡方法，在得到参考图像的概率分布图前提下，拍摄图像的光照估计计算、拍摄图像的各通道增益计算非常简便，快速，可以满足实时计算，以调整拍摄图像白平衡的需要。

实施例四

如图9所示，对应于上述实施例的白平衡方法，本发明的实施例提供一种白平衡装置，包括：

灰度点概率值获取单元91，用于根据拍摄图像中各像素点的各颜色值，从参考图像的灰度点概率分布图中得到拍摄图像中各像素点的灰度点概率值。

光照估计单元92，用于根据拍摄图像中各像素点的灰度点概率值，获得拍摄图像的光照估计。

增益值获取单元93，用于根据拍摄图像的光照估计，得到拍摄图像的各颜色通道的增益值以调整拍摄图像实现白平衡。

可选的，参考图像的灰度点概率分布图可以由实施例二所述装置获得。

而且，灰度点概率值获取单元91中，获得拍摄图像的摄影场景模式与获得参考图像的灰度点概率分布图的预设摄影场景模式一致，如光照均为室外光照或室内光照，不做赘述。

可选的，如图10所示，本发明实施例的白平衡装置中，灰度点概率值获取单元91，可以包括：

第一获取子单元911，用于根据拍摄图像中各像素点各颜色值，确定各像素点在参考图像的灰度点概率分布图中对应的位置。

第二获取子单元912，用于根据各像素点在参考图像的灰度点概率分布图中对应的位置，得到各像素点对应的灰度点概率值。

进一步，光照估计单元92，具体用于以拍摄图像中各像素点的灰度点概率值为权重，计算所有像素点各颜色值的加权平均值，获得拍摄图像各颜色通道的平均值即为拍摄图像的光照估计。

可选的，增益值获取单元93，可以包括：

增益值获取子单元931，用于将拍摄图像的各颜色通道平均值取倒数，得到各颜色通道的增益值。

增益控制子单元932，用于通过增益值获取子单元931得到的各颜色通道的增益值控制调整拍摄图像实现白平衡。

本发明实施例的白平衡装置，还可以包括：

灰度点概率分布图存储单元94，用于存储参考图像的灰度点概率分布图。

图像输出单元95，拍摄图像实现白平衡后，输出图像，供给下一步处理。

本发明实施例的白平衡装置，还可以包括：

图像获取单元96，可以是CCD(Charge Couple Device，电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互补性氧化金属半导体)感光器件。图像获取单元输出数字图像信息给灰度点概率值获取单元91的第一获取子单元911。

可以知道，如果本发明实施例的白平衡装置与实施例二的获得图像灰度点概率分布的装置共同配合使用，则本发明实施例的白平衡装置的图像获取单元96可以与获得图像灰度点概率分布的装置的图像获取单元61为同一功能单元，不做赘述。

具体而言，本发明的实施例提供的白平衡装置：

图像获取单元96获得数字图像信息(以下简称拍摄图像)，并发送图像给灰度点概率值获取单元91的第一获取子单元911；

第一获取子单元911根据拍摄图像中各像素点各颜色值，以及灰度点概率分布图存储单元94中的参考图像的灰度点概率分布图，确定各像素点在参考图像的灰度点概率分布图中对应的位置，并发送位置信息给第一获取子单元912；

第一获取子单元912，根据各像素点在参考图像的灰度点概率分布图中对应的位置，得到各像素点对应的灰度点概率值，并发送灰度点概率值给颜色通道值获取单元92；

光照估计单元92，以各像素点的灰度点概率值为权重，计算所有像素点各颜色值的加权平均值，获得拍摄图像各颜色通道平均值，并发送拍摄图像各颜色通道平均值给增益值获取单元93的增益值获取子单元931；

增益值获取子单元931，将各颜色通道平均值取倒数，得到各颜色通道的增益值，并发送各颜色通道的增益值给增益控制子单元932；

增益控制子单元932，根据各颜色通道的增益值控制调整拍摄图像实现白平衡，并将白平衡的拍摄图像发送给图像输出单元95；

拍摄图像实现白平衡后，可以进行后续步骤，在此不做赘述。

由上述本发明的实施例提供的白平衡装置可以看出，由于可以根据参考图像的灰度点概率分布图，得到图像中各像素点的灰度点概率值，使灰度点的判断更加精确，从而提高了白平衡增益计算的准确度。

而且，本发明的实施例提供的白平衡装置，在得到参考图像的概率分布图前提下，图像的各颜色通道增益计算非常简便，快速，能够满足实时计算的需要。

实施例五

参见图1-5、图7、图8所示，以光照估计为RGB色度空间的R、G、B通道值为例，说明本发明的实施例提供的白平衡方法。

如图11所示，首先，说明获得参考图像灰度点概率分布图的方法：

步骤001、拍摄标准24色板，得到一幅参考图像。

需要理解的是，在考虑到追求不同等级的调整效果的情况下，或者为了操作方便，参考图像也可以通过拍摄具有彩色色块和灰度色块的其他物体或者图像来获得，比如处于拍摄场所的固定的参照物等其他具有彩色色块和灰度色块的其他便于携带或者便于拍摄的物体。

步骤002、分别得到RGB色度空间参考图像的灰度色块和彩色块直方图。

对于标准24色板的参考图像的灰度色块和彩色块分别执行以下操作：对色块内的每一个像素点，计算R÷G，B÷G两个值，并且，以R÷G为第一维，B÷G为第二维，计算出对所有该色块内中像素点的二维直方图，参见图2、3所示。

步骤003、得到彩色点和灰度点直方图的各区间内像素点的个数。

参见图2、3所示，直方图中每个坐标轴的取值范围为[0-2.5]，每个区间为Delta＝0.005，则直方图共有501×501个区间(直方图每个坐标轴最大值为500)。

参见图4直方图中的A区间的值代表所有落入到(2＊delta)＜R÷G＜(3＊delta)，delta＜B÷G＜(2＊delta)的像素点的个数。

还可以对每个直方图进行归一化，使直方图中所有点的和为1，减少计算量，即对某一点x计算得到

步骤004、得到参考图像各像素点的灰度点概率分布图。

取灰度点直方图该位置的值为a，彩色点直方图该位置的值为b，则该位置为灰度点的概率值为p＝a÷(a+b)。

在出现(a+b)＝0的情况时，认为p＝0。在直方图表达范围之外的像素点，即超过[0，2.5]所规定的范围时，也取p＝0。

最终得到参考图像的灰度点概率分布图。

还可以，对参考灰度点概率分布图进行滤波，使参考概率分布图更加平滑。也可以，将参考灰度点概率分布图存储起来，留待进行白平衡调整时，调用参考灰度点概率分布图。

接着，说明白平衡的方法：

步骤005、从参考图像的灰度点概率分布图中得到输入图像的各像素点的灰度点概率值。

输入图像是待进行白平衡调整的图像，输入图像可以是一幅拍摄图像，以下以拍摄图像为例。计算拍摄图像的像素点R÷G值，以及B÷G值，根据R÷G值，以及B÷G值，从参考灰度点概率分布图找到对应的灰度点概率值p，。

步骤006、得到拍摄图像的光照估计结果。

拍摄图像的光照估计计算公式为

P_gray(C_i)为像素点的灰度点概率值，C_i，k为像素点各颜色值，k为R或G或B，i为像素点个数编号。拍摄图像的光照估计为： $L_R=\frac{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{\mathrm{gray}}\left(C_i\right)*C_{i,R}}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}1},$ $L_G=\frac{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{\mathrm{gray}}\left(C_i\right)*C_{i,G}}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}1},$ $L_B=\frac{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{\mathrm{gray}}\left(C_i\right)*C_{i,B}}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}1}.$

步骤007、得到拍摄图像的R、G、B通道的增益值。

如，R通道的增益值，R_gain＝1/L_R。

如，G通道的增益值G_gain＝1/L_G。

如，B通道的增益值B_gain＝1/L_B。

通过对拍摄图像按照R、G、B通道的增益值进行调整，则可以得到准确白平衡的图像。

可以知道，在得到参考图像的概率分布图前提下，拍摄图像的各颜色通道增益计算非常简便，快速，能够满足实时计算的需要。

步骤008、输出白平衡调整后的拍摄图像。

本领域普通技术人员可以理解，上述步骤中建立的直方图可以采用不同的颜色坐标系，如RGB色度空间的(R-G)÷G，(B-G)÷G坐标，者在Ycbcr空间的Cb，Cr坐标，不做赘述。

实施例六

本实施例与实施例五的不同之处在于，本实施例获得图像灰度点概率分布图的方法中，可以分别获得的室外光照或室内光照条件下，标准24色板的参考图像概率分布图，并可以分别存储室外光照或室内光照的标准24色板的参考图像概率分布图。

在进行摄影操作时，用户可以选择当前摄影的场景模式为室外光照或室内光照，这样，根据所选择场景模式的灰度点概率分布图，来实现图像自动白平衡。

实施例七

本实施例与实施例五、实施例六的不同之处在于，本实施例获得图像灰度点概率分布图的方法中，可以分别获得晴天日光、阴天日光或阴影，钨丝灯光、日光灯光或荧光灯光，等等条件下，标准24色板的参考图像概率分布图，并可以分别存储各参考图像的概率分布图。

这样，用户可以选择的当前摄影的场景模式更加细化、明确。

在进行摄影操作时，用户可以选择当前摄影的场景模式为晴天日光、阴天日光或阴影，钨丝灯光、日光灯光或荧光灯光，等等，这样，根据所选择场景模式的灰度点概率分布图，来实现图像自动白平衡。

综上所述，本发明的实施例提供的技术方案可以看出，由于获得了标准色板的参考图像灰度点概率分布图，这样，拍摄得到的图像中各像素点的灰度点概率值可以根据参考图像的灰度点概率分布图得到，使灰度点的判断更加精确，提高了白平衡增益计算的准确度。

易于理解的是，在本发明实施例中所述的各种直方图和分布图，包括图表、绘图、数列等多种可用于表示区域内数值分布的表现形式。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (21)

1.一种获得图像灰度点概率分布的方法，其特征在于，包括：

拍摄具有彩色色块和灰度色块的参考图像；

根据所述参考图像中彩色色块对应的各像素点的各颜色值，建立彩色点直方图，以及根据所述参考图象中灰度色块对应的各像素点的颜色值，建立灰度点直方图；

将所述彩色点直方图和所述灰度点直方图，分别等同划分为多个区间，根据所述彩色点直方图和所述灰度点直方图中的对应区间中的像素点个数，得到所述参考图像内各像素点的灰度点概率分布图。

2.根据权利要求1所述的获得图像灰度点概率分布的方法，其特征在于，所述彩色点直方图以及所述灰度点直方图的两个维度包括：

所述各像素点在RGB色度空间的R÷G以及B÷G，或者(R-G)÷G以及(B-G)÷G；

或者，所述各像素点在YCbCr色度空间的Cb以及Cr。

3.根据权利要求1或2所述的获得图像灰度点概率分布的方法，其特征在于，根据所述彩色点直方图和所述灰度点直方图中的对应区间中的像素点个数，得到所述参考图像的灰度点概率分布图，包括：

所述灰度点直方图内区间的像素点的个数为a，所述彩色点直方图内对应区间的像素点的个数为b，则该区间内的像素点为灰度点的概率值为p＝a÷(a+b)。

4.根据权利要求1或2所述的获得图像灰度点概率分布的方法，其特征在于，所述参考图像为拍摄具有彩色色块和灰度色块的标准色板而得到的。

5.根据权利要求4所述的获得图像灰度点概率分布的方法，其特征在于，所述拍摄具有彩色色块和灰度色块的参考图像，包括：在预设光照下，拍摄具有彩色色决和灰度色块的标准色板，得到参考图像，所述预设光照包括：室外光照或室内光照，所述室外光照包括：晴天日光、阴天日光或阴影，所述室内光照包括：钨丝灯光、日光灯光或荧光灯光。

6.一种白平衡方法，其特征在于，包括：

根据拍摄图像中各像素点的各颜色值，以及参考图像的灰度点概率分布图，得到所述拍摄图像中各像素点的灰度点概率值；

根据所述拍摄图像中各像素点的灰度点概率值，获得所述拍摄图像的光照估计；

根据所述拍摄图像的光照估计，得到所述拍摄图像的各颜色通道的增益值以调整所述拍摄图像实现白平衡。

7.根据权利要求6所述的白平衡方法，其特征在于，根据拍摄图像中各像素点的各颜色值，以及参考图像的灰度点概率分布图，得到所述拍摄图像中各像素点的灰度点概率值，包括：

根据拍摄图像中各像素点各颜色值，确定所述各像素点在所述参考图像的灰度点概率分布图中对应的位置；

根据所述各像素点在所述参考图像的灰度点概率分布图中对应的位置，得到所述各像素点对应的灰度点概率值。

8.根据权利要求6所述的白平衡方法，其特征在于，根据所述拍摄图像中各像素点的灰度点概率值，获得所述拍摄图像的光照估计，包括：

以所述拍摄图像中各像素点的灰度点概率值为权重，计算所有像素点各颜色值的加权平均值，获得所述拍摄图像各颜色通道的平均值即为拍摄图像的光照估计。

9.根据权利要求6所述的白平衡方法，其特征在于，根据所述拍摄图像的光照估计，得到所述拍摄图像的各颜色通道的增益值以调整所述拍摄图像实现白平衡，包括：

将所述拍摄图像的各颜色通道平均值取倒数，得到各颜色通道的增益值；

通过所述各颜色通道的增益值调整控制所述拍摄图像实现白平衡。

10.根据权利要求6-9中任一所述的白平衡方法，其特征在于，所述图像的颜色通道包括RGB色度空间的R通道、G通道以及B通道，或者，YCbCr色度空间的Cb通道以及Cr通道。

11.一种白平衡装置，其特征在于，包括：

灰度点概率值获取单元，用于根据拍摄图像中各像素点的各颜色值，以及参考图像的灰度点概率分布图，得到所述拍摄图像中各像素点的灰度点概率值；

光照估计单元，用于根据所述拍摄图像中各像素点的灰度点概率值，获得所述拍摄图像的光照估计；

增益值获取单元，用于根据所述拍摄图像的光照估计，得到所述拍摄图像的各颜色通道的增益值以调整图像实现白平衡。

12.根据权利要求11所述的白平衡装置，其特征在于，灰度点概率值获取单元，包括：

第一获取子单元，用于根据拍摄图像中各像素点各颜色值，确定所述各像素点在所述参考图像的灰度点概率分布图中对应的位置；

第二获取子单元，用于根据所述各像素点在所述参考图像的灰度点概率分布图中对应的位置，得到所述各像素点对应的灰度点概率值。

13.根据权利要求11所述的白平衡装置，其特征在于，光照估计单元，具体用于以拍摄图像中各像素点的灰度点概率值为权重，计算所有像素点各颜色值的加权平均值，获得拍摄图像各颜色通道的平均值即为图像的光照估计。

14.根据权利要求11所述的白平衡装置，其特征在于，增益值获取单元，包括：

增益值获取子单元，用于将所述拍摄图像的各颜色通道平均值取倒数，得到各颜色通道的增益值；

增益控制子单元，用于通过增益值获取子单元得到的所述各颜色通道的增益值调整控制所述拍摄图像实现白平衡。

15.根据权利要求11-14中任一所述的白平衡装置，其特征在于，所述图像的颜色通道包括RGB色度空间的R通道、G通道以及B通道，或者，YCbCr色度空间的Cb通道以及Cr通道。

16.根据权利要求11所述的获得图像灰度点概率分布的装置，其特征在于，所述灰度点概率值获取单元包括图像获取单元，用于拍摄具有彩色色块和灰度色块的参考图像；直方图建立单元，用于根据所述参考图象中彩色色块对应的各像素点的各颜色值，建立彩色点直方图，以及根据所述参考图像中灰度色块对应的各像素点的颜色值，建立灰度点直方图；直方图分析单元，用于将所述彩色点直方图和所述灰度点直方图，分别等同划分为多个区间，将所述区间内像素点的个数作为区间的值；灰度点概率计算单元，用于根据所述彩色点直方图和所述灰度点直方图对应区间的值，得到所述参考图像的灰度点概率分布图。

17.根据权利要求16所述的获得图像灰度点概率分布的装置，其特征在于，所述直方图建立单元建立的彩色点直方图以及所述灰度点直方图的两个维度包括：

所述各像素点在RGB色度空间的R÷G以及B÷G，或者(R-G)÷G以及(B-G)÷G；

或者，所述各像素点在YCbCr色度空间的Cb以及Cr。

18.根据权利要求16所述的获得图像灰度点概率分布的装置，其特征在于，所述灰度点概率计算单元，用于所述灰度点直方图内区间的像素点的个数为a，所述彩色点直方图内对应区间的像素点的个数为b，计算得到该区间内的像素点为灰度点的概率值为p＝a÷(a+b)。

19.一种获得图像灰度点概率分布的装置，其特征在于，包括：

图像获取单元，用于拍摄具有彩色色块和灰度色块的参考图像；

直方图建立单元，用于根据所述参考图像中彩色色块对应的各像素点的各颜色值，建立彩色点直方图，以及根据所述参考图象中灰度色块对应的各像素点的颜色值，建立灰度点直方图；

直方图分析单元，用于将所述彩色点直方图和所述灰度点直方图，分别等同划分为多个区间，获得所述彩色点直方图和所述灰度点直方图中的对应区间中的像素点个数；

灰度点概率计算单元，用于根据所述彩色点直方图和所述灰度点直方图中的对应区间中的像素点个数，得到所述参考图像的灰度点概率分布图。

20.根据权利要求19所述的获得图像灰度点概率分布的装置，其特征在于，所述直方图建立单元建立的彩色点直方图以及所述灰度点直方图的两个维度包括：

所述各像素点在RGB色度空间的R÷G以及B÷G，或者(R-G)÷G以及(B-G)÷G；

或者，所述各像素点在YCbCr色度空间的Cb以及Cr。

21.根据权利要求19所述的获得图像灰度点概率分布的装置，其特征在于，所述灰度点概率计算单元，用于所述灰度点直方图内区间的像素点的个数为a，所述彩色点直方图内对应区间的像素点的个数为b，计算得到该区间内的像素点为灰度点的概率值为p＝a÷(a+b)。

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