CN105872510B - 一种图像白平衡处理方法及装置 - Google Patents
一种图像白平衡处理方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种图像白平衡处理方法及装置，该方法包括：确定待处理图像对应的近红外强度；将所述待处理图像划分为多个子块，并确定每个所述子块在预设色温坐标系中的位置；根据所述近红外强度以及每个子块在所述预设色温坐标系中的位置，确定对应子块的权值；根据各个子块的权值计算所述待处理图像的r通道增益和b通道增益，并将g通道增益设置为1；根据所述待处理图像的r通道增益、g通道增益以及b通道增益对所述待处理图像进行白平衡处理。本发明既可兼容包括日光灯光源的场景，还能在一定程度上提高图像白平衡的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像白平衡处理方法及装置。
背景技术
当我们用肉眼在不同的光线下观看物体时，对不同颜色的感觉基本是相同的，比如：在早晨旭日初升时，肉眼看到的物体是白色的；在夜晚昏暗的灯光下，肉眼看到该物体，仍然会感觉它是白色的。这是因为人类在成长过程中，大脑已经对不同光线下物体的彩色还原有了适应性。但是，相机设备(比如摄像机)却没有人眼的适应性，由于CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)输出的不平衡性，相机设备会在不同光线下对同一色彩产生偏色现象，造成相机设备彩色还原失真，即：色温越高，蓝色的成份越多，图像就会偏蓝；色温越低，红色的成份就越多，图像就会偏红。此时，需要对相机设备采集到的图像进行白平衡处理，以解决相机设备在还原图像的色彩时导致的图像彩色还原失真的问题。
目前，常用的图像白平衡处理方法为：
在色温灯箱中采集不同色温下色卡的灰块和白块中每个像素点的r(红)、g(绿)以及b(蓝)的值，并计算每个像素点的三原色(即r、g、b)分量第一比值r/g和三元色分量第二比值b/g；以r/g为横坐标、b/g为纵坐标，建立色温坐标系；对每个像素点r/g和b/g，进行多项式拟合，得到一条色温曲线；在色温曲线的两侧分别按照第一距离和第二距离建立两条第一距离曲线和两条第二距离曲线，第一距离小于第二距离；采集待处理图像，确定待处理图像中的各个像素点的r/g和b/g，即确定待处理图像中每个像素点对应的坐标点(r/g，b/g)，则针对待处理图像中的每个像素点，确定该像素点对应的坐标点在上述坐标系中的位置，如果该像素点对应的坐标点在第一距离曲线和色温曲线之间，则确定该像素点对应的权值为a，如果该像素点对应的坐标点在色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间，则确定该像素点对应的权值为b，如果在第二距离曲线之外，则将该像素点对应的权值设置为0，其中，a大于b且a和b均大于0；确定待处理图像中每个像素点对应的权值后，根据该权值计算该待处理图像的r、g以及b通道增益，进而根据该待处理图像的r、g以及b通道增益对待处理图像进行白平衡调整。
然而，日光灯光源而言，该光源的光谱具有不平滑性，标准的光源(自然光)的光谱具有平滑性，如果将日光灯光源考虑到色温坐标系中，日光灯光源对应的色温距离色温曲线的距离较远，如果要兼容包含日光灯光源的场景，只能将第二距离阈值增大，从而将日光灯光源包含到距离曲线之内，但第二距离增大后，按照现有的图像白平衡处理的方式，会导致日光灯场景和自然光场景的图像白平衡效果不准确的问题，即，现有的图像白平衡处理方法不适用于包含日光灯光源的场景，因此，目前亟需一种能够在包括日光灯光源的场景下准确进行图像白平衡处理的方法。
发明内容
本发明提供一种图像白平衡处理方法及装置，用以解决现有的图像白平衡处理方法不适用于包含日光灯光源的场景的问题。
一种图像白平衡处理方法，包括：
确定待处理图像对应的近红外强度；
将所述待处理图像划分为多个子块，并确定每个所述子块在预设色温坐标系中的位置，所述预设色温坐标系中包括色温曲线，以及在所述色温曲线两侧的每一侧均按照第一距离和第二距离建立的两条第一距离曲线和第二距离曲线，所述第一距离小于第二距离，日光灯光源的色温在所述色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间；
根据所述近红外强度以及每个子块在所述预设色温坐标系中的位置，确定对应子块的权值；
根据各个子块的权值计算所述待处理图像的r通道增益和b通道增益，并将g通道增益设置为1；
根据所述待处理图像的r通道增益、g通道增益以及b通道增益对所述待处理图像进行白平衡处理。
所述方法中，确定待处理图像对应的近红外强度，具体包括：
根据图像采集设备采集所述待处理图像时的快门时间、所述图像采集设备采集所述待处理图像时的放大倍数以及所述图像采集设备采集所述待处理图像时所述光敏器件的电压，确定待处理图像对应的近红外强度，所述光敏器件的电压由光敏器件被近红外成分刺激后转换得到。
本发明实施例根据快门时间、放大倍数以及光敏器件的电压计算得到待处理图像的近红外强度。
所述方法，采用如下公式确定待处理图像对应的近红外强度：
avgNIR＝rawNIR×shut×gain
其中，avgNIR表示待处理图像对应的近红外强度，rawNIR表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时所述光敏器件的电压，shut表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时的快门时间，gain表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时的放大倍数。
所述方法中，所述预设色温坐标系采用如下方式建立：
分别以三原色分量第一比值r/g和三原色分量第二比值b/g为横坐标和纵坐标，建立预设色温坐标系；
则，确定每个所述子块在预设色温坐标系中的位置，具体包括：
针对每个子块，计算该子块上的所有像素点的r分量之和、g分量之和以及b分量之和；
根据该子块中像素点的个数，分别计算该子块的r分量平均值、g分量平均值以及b分量平均值；
将r分量平均值与g分量平均值的比值作为该子块对应的三原色分量第一比值，将b分量平均值与g分量平均值的比值作为该子块对应的三原色分量第二比值；
根据该子块对应的三原色分量第一比值以及该子块对应的三原色分量第二比值，确定该子块在预设色温坐标系中的位置。
本发明实施例首先计算每个子块中各个像素点的三原色分量的平均值，进而根据三原色分量平均值确定该子块在预设色温坐标中的位置，这样可以在一定程度上，提高确定出的子块在色温坐标的位置的准确性。
所述方法中，根据所述近红外强度以及每个子块在所述预设色温坐标系中的位置，确定对应子块的权值，具体包括：
针对每个子块，判断该子块在所述预设色温坐标系中的位置是否位于所述色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间；
如果是，确定所述近红外强度与该子块的预设三原色分量的比值H，并根据H与预设阈值的比较结果，确定该子块的权值，所述预设三原色分量为该子块的r分量平均值或该子块的g分量平均值或该子块的b分量平均值；
如果否，确定该子块在所述预设色温坐标系中的位置位于两条第一距离曲线之间时，确定该子块的权值为1；确定该子块在所述预设色温坐标系中的位置与所述色温曲线的距离大于第二距离时，确定该子块的权值为0。
所述方法中，根据H与预设阈值的比较结果，确定该子块的权值，具体包括：
确定H大于或等于预设阈值时，确定该子块的权值为0；
确定H小于预设阈值时，确定该子块的权值为1。
本发明还提供一种图像白平衡处理装置，包括：
强度确定单元，用于确定待处理图像对应的近红外强度；
位置确定单元，用于将所述待处理图像划分为多个子块，并确定每个所述子块在预设色温坐标系中的位置，所述预设色温坐标系中包括色温曲线，以及在所述色温曲线两侧的每一侧均按照第一距离和第二距离建立的两条第一距离曲线和第二距离曲线，所述第一距离小于第二距离，日光灯光源的色温在所述色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间；
权值确定单元，用于根据所述近红外强度以及每个子块在所述预设色温坐标系中的位置，确定对应子块的权值；
权值计算单元，用于根据各个子块的权值计算所述待处理图像的r通道增益和b通道增益，并将g通道增益设置为1；
处理单元，用于根据所述待处理图像的r通道增益、g通道增益以及b通道增益对所述待处理图像进行白平衡处理。
所述装置中，所述强度确定单元具体用于：
根据图像采集设备采集所述待处理图像时的快门时间、所述图像采集设备采集所述待处理图像时的放大倍数以及所述图像采集设备采集所述待处理图像时所述光敏器件的电压，确定待处理图像对应的近红外强度，所述光敏器件的电压由光敏器件被近红外成分刺激后转换得到。
所述装置中，所述强度确定单元采用如下公式确定待处理图像对应的近红外强度：
avgNIR＝rawNIR×shut×gain
其中，avgNIR表示待处理图像对应的近红外强度，rawNIR表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时所述光敏器件的电压，shut表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时的快门时间，gain表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时的放大倍数。
所述装置中，所述位置确定单元还用于：
采用如下方式建立所述预设色温坐标系：
分别以三原色分量第一比值r/g和三原色分量第二比值b/g为横坐标和纵坐标，建立预设色温坐标系；
则，所述位置确定单元在确定每个所述子块在预设色温坐标系中的位置时，具体用于：
针对每个子块，计算该子块上的所有像素点的r分量之和、g分量之和以及b分量之和；
根据该子块中像素点的个数，分别计算该子块的r分量平均值、g分量平均值以及b分量平均值；
将r分量平均值与g分量平均值的比值作为该子块对应的三原色分量第一比值，将b分量平均值与g分量平均值的比值作为该子块对应的三原色分量第二比值；
根据该子块对应的三原色分量第一比值以及该子块对应的三原色分量第二比值，确定该子块在预设色温坐标系中的位置。
所述装置中，所述权值确定单元具体用于：
针对每个子块，判断该子块在所述预设色温坐标系中的位置是否位于所述色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间；
如果是，确定所述近红外强度与该子块的预设三原色分量的比值H，并根据H与预设阈值的比较结果，确定该子块的权值，所述预设三原色分量为该子块的r分量平均值或该子块的g分量平均值或该子块的b分量平均值；
如果否，确定该子块在所述预设色温坐标系中的位置位于两条第一距离曲线之间时，确定该子块的权值为1；确定该子块在所述预设色温坐标系中的位置与所述色温曲线的距离大于第二距离时，确定该子块的权值为0。
所述装置中，所述权值确定单元在根据H与预设阈值的比较结果，确定该子块的权值时，具体用于：
确定H大于或等于预设阈值时，确定该子块的权值为0；
确定H小于预设阈值时，确定该子块的权值为1。
利用本发明实施例提供的图像白平衡处理的方法及装置，具有以下有益效果：在预设色温坐标系中建立第一距离曲线和第二距离曲线时，将日光灯光源的色温包含在色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间，并且，根据待处理图像中每个色块在预设色温坐标系中的位置以及待处理图像的近红外强度，确定各个子块的权值，从而对待处理图像进行白平衡处理，这样在进行图像白平衡处理时，通过考虑子块的位置和待处理图像的近红外强度，将包含日光灯光源的场景考虑在内，可根据当前场景自动的对图像进行白平衡处理，从而兼容了日光灯光源的场景，在一定程度上提高了图像白平衡的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的图像白平衡处理方法流程图；
图2为本发明实施例提供的图像采集设备示意图；
图3为本发明实施例提供的建立的距离曲线和色温曲线的示意图；
图4为本发明实施例提供的日光灯光源的光谱；
图5为本发明实施例提供的各个自然光光源的光谱；
图6为本发明实施例提供的确定每个子块在预设色温坐标系中的位置的方法流程图；
图7为本发明实施例提供的确定子块对应的权值的方法流程图；
图8为本发明实施例提供的根据H与预设阈值的比较结果，确定子块的权值的方法流程图；
图9为本发明实施例提供的白平衡装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的图像白平衡处理方法及装置进行更详细地说明。
本发明实施例提供一种图像白平衡处理方法，如图1所示，包括：
步骤101，确定待处理图像对应的近红外强度。
具体的，为了使图像采集设备能够获取近红外成分(近红外光)，本发明实施例的图像采集设备带有通光孔、透红外滤光片以及光敏器件，如图2所示，透红外滤光片位于通光孔和光敏器件之间，通光孔位于图像采集设备的摄像头附近，这样可以保证到达摄像头和通光孔采集的光相同，优选地，通光孔位于图像采集设备的摄像头的正下方，距离摄像头一定距离，该距离越小越好。透红外滤光片用于滤除可见光，从而防止可见光到达光敏器件，透红外滤光片只允许预设的近红外短波通过并到达光敏器件。优选地，预设的近红外短波的波长范围为700nm～900nm，也可以为其它波长范围，这里不做限定。光敏器件接收到近红外短波成分的刺激，将近红外短波的近红外强度转换为模拟电压，再将模拟电压转换为数字信号后，发送给图像采集设备的CPU(中央处理器)进行处理。
步骤102，将所述待处理图像划分为多个子块，并确定每个所述子块在预设色温坐标系中的位置，所述预设色温坐标系中包括色温曲线，以及在所述色温曲线两侧的每一侧均按照第一距离和第二距离建立的两条第一距离曲线和第二距离曲线，所述第一距离小于第二距离，日光灯光源的色温在所述色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间。
具体的，将待处理图像划分为多个子块，可根据待处理图像的大小对图像进行划分，每个子块所包含的像素点的个数不做限定，优选地，每个子块包含一个像素点。并确定每个子块对应的色温在预设色温曲线中的位置。日光灯光源的色温可能在色温曲线的任一侧，即日光灯光源的色温可能在所述色温曲线任一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间，也可能同时在在色温曲线的两侧，即可能同时在所述色温曲线的每一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间。
其中，色温曲线的建立方式可采用现有技术，这里不做详述，第一距离曲线和第二距离曲线分别为该色温曲线向该色温曲线的两侧分别平移第一距离和第二距离得到，如图3所示，1为色温曲线，21和22分别为第一距离曲线，31和32为第二距离曲线，DISD1为第一距离，DIS2为第二距离。本发明实施例预先确定日光灯光源对应的色温在预设色温坐标系中的位置，根据日光灯光源对应的色温在预设色温坐标系中的位置，设置第一距离和第二距离，具体的，第一距离小于日光灯光源对应的色温与色温曲线的距离，第二距离大于日光灯光源对应的色温与色温曲线的距离，即，日光灯光源的色温在所述色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间。
步骤103，根据所述近红外强度以及每个子块在所述预设色温坐标系中的位置，确定对应子块的权值。
具体的，通过各个子块在预设色温坐标系中的位置，以及待处理图像的近红外强度，可以从侧面确定采集待处理图像时的场景中是否包含日光灯光源。
具体的，待处理图像对应的近红外强度可以为该图像对应的全局近红外强度，即，整幅图像对应一个近红外强度；待处理图像对应的近红外强度可以为该图像中每个子块对应的局部近红外强度，即，图像中的一个子块对应一个近红外强度。针对每个子块，根据该子块在预设色温坐标系中的位置和待处理图像对应的近红外强度，确定该子块的权值，从而为进行图像白平衡处理提供前提。
步骤104，根据各个子块的权值计算所述待处理图像的r通道增益和b通道增益，并将g通道增益设置为1。
具体的，确定各个子块的权值后，计算待处理图像的r通道增益和g通道增益，并将待处理图像的g通道增益设置为1。具体根据以下公式计算待处理图像的r通道增益：
其中，Kr表示待处理图像的r通道增益，gi表示第i个子块的g分量平均值，weighti表示第i个子块的权值，ri表示第i个子块的r分量平均值。
具体根据以下公式计算待处理图像的b通道增益：
其中，Kb表示待处理图像的b通道增益，gi表示第i个子块的g分量平均值，weighti表示第i个子块的权值，bi表示第i个子块的b分量平均值。
Kg＝1，其中，Kg表示待处理图像的g通道增益。
步骤105，根据所述待处理图像的r通道增益、g通道增益以及b通道增益对所述待处理图像进行白平衡处理。
具体的，确定待处理图像的r、g以及b通道增益后，将待处理图像中每个像素点的r分量乘以r通道增益，将待处理图像中每个像素点的b分量乘以b通道增益，实现对待处理图像的图像白平衡处理，或者，将待处理图像中每个子块对应的r分量平均值乘以r通道增益，将待处理图像中每个子块对应的b分量平均值乘以b通道增益，实现对待处理图像的图像白平衡处理。
具体的，由实验得知，日光灯光源的光谱具有不平滑的特性，这就会导致日光灯光源的色温距离色温曲线的距离(可能大于现有技术的第二距离)较远，如果利用现有技术的图像白平衡处理方法，就需要将第二距离放大，从而达到将日光灯光源的色温的权值相对稳定的目的，但，第二距离放大后，会将其他色块包含进来，比如在傍晚时分的室外的绿色块的颜色与日光灯的颜色很接近，这就会导致对图像进行白平衡处理的效果不佳的问题。
本发明的发明人通过研究日光灯光源的光谱以及各个自然光光源的光谱得知，日光灯光源在近红外短波处的光强度(近红外强度)较弱，而各个自然光光源在近红外短波处的光强度(近红外强度)比日光灯光源在近红外短波处的光强度强很多，因此，自然光光源和日光灯光源在近红外短波处具有较大的可辨识度，如图4所示，为本发明实施例提供的日光灯光源的光谱，如图5所示，为本发明实施例提供的各个自然光光源的光谱，图4和图5中的横坐标为光的波长，单位为纳米(nm)，纵坐标为光强度，其中，设定波长为700nm之后的光为近红外短波，图4中700nm之后的近红外波对应的光强明显比图5中700nm之后的近红外波的光前要弱，即，自然光光源和日光灯光源在近红外短波处具有较大的可辨识度。
本发明实施例，在预设色温坐标系中建立第一距离曲线和第二距离曲线时，将日光灯光源的色温包含在色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间，并且，根据待处理图像中每个色块在预设色温坐标系中的位置以及待处理图像的近红外强度，确定各个子块的权值，从而对待处理图像进行白平衡处理，这样在进行图像白平衡处理时，虽然放大了第二距离，但是通过考虑子块的位置和待处理图像的近红外强度，将包含日光灯光源的场景考虑在内，可根据当前场景(无论是否包含日光光源)，自动的对图像进行白平衡处理，从而兼容了日光灯光源的场景，在一定程度上提高图像白平衡的准确性。
优选地，本发明实施例中待处理图像对应的近红外图像为待处理图像的全局近红外图像，可采用如下方式确定待处理图像对应的近红外强度，具体包括：
根据图像采集设备采集所述待处理图像时的快门时间、所述图像采集设备采集所述待处理图像时的放大倍数以及所述图像采集设备采集所述待处理图像时所述光敏器件的电压，确定待处理图像对应的近红外强度，所述光敏器件的电压由光敏器件被近红外成分刺激后转换得到。
具体的，在图像采集设备采集了待处理图像后，确定待处理图像对应的近红外强度。确定待处理图像对应的近红外强度的方式还可以采用其他现有方式，这里不做限定。
进一步优选地，采用如下公式确定待处理图像对应的近红外强度：
avgNIR＝rawNIR×shut×gain
其中，avgNIR表示待处理图像对应的近红外强度，rawNIR表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时所述光敏器件的电压，shut表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时的快门时间，gain表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时的放大倍数。
也可采用现有的计算待处理图像对应的近红外强度的公式，计算待处理图像对应的近红外强度。
具体的，本发明实施例中，预设色温坐标系采用如下方式建立：
分别以三原色分量第一比值r/g和三原色分量第二比值b/g为横坐标和纵坐标，以(0，0)为坐标原点，建立预设色温坐标系，本发明实施例优选以三原色分量第一比值r/g为横坐标，以三原色分量第二比值b/g为纵坐标，也可以以三原色分量第一比值r/g为纵坐标，以三原色分量第二比值b/g为横坐标，这里不做限定。
假设以三原色分量第一比值r/g为横坐标、以三原色分量第二比值b/g为纵坐标，以(0，0)为坐标原点，建立预设色温坐标系，则，步骤102中，确定每个所述子块在预设色温坐标系中的位置，如图6所示，具体包括：
步骤201，针对每个子块，计算该子块上的所有像素点的r分量之和、g分量之和以及b分量之和。
具体的，假设该子块i上的所有像素点的r分量之和为g分量之和为以及b分量之和其中，i表示待处理图像上的任一子块，i为大于等于1的整数，i小于待处理图像对应的子块的总数。
步骤202，根据该子块中像素点的个数，分别计算该子块的r分量平均值、g分量平均值以及b分量平均值。
具体的，假设该子块i中像素点的个数为M，该子块i的r分量平均值为g分量平均值为以及b分量平均值为则，
步骤203，将r分量平均值与g分量平均值的比值作为该子块对应的三原色分量第一比值，将b分量平均值与g分量平均值的比值作为该子块对应的三原色分量第二比值。
具体的，该子块i对应的三原色分量第一比值为该子块i对应的三原色分量第二比值为
步骤204，根据该子块对应的三原色分量第一比值以及该子块对应的三原色分量第二比值，确定该子块在预设色温坐标系中的位置。
具体的，根据该子块i对应和组成坐标点 确定该坐标点在预设色温坐标系中的位置。
该子块i在预设色温坐标系中的位置为：该子块i在色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间，或者，该子块i在色温曲线两侧的两条第一距离曲线之间，或者，该子块在预设色温坐标系中的位置与色温曲线的距离大于第二距离，即坐标点到色温曲线的距离大于第二距离。
本发明实施例首先计算每个子块中各个像素点的三原色分量的平均值，进而根据三原色分量平均值确定该子块在预设色温坐标中的位置，这样可以在一定程度上，提高确定出的子块在色温坐标的位置的准确性。图6提供的实施例只是一种优选地实施方式，也可选择子块中任一像素点的三原色分量确定该子块在预设色温坐标系中的位置。
优选地，步骤103根据所述近红外强度以及每个子块在所述预设色温坐标系中的位置，确定对应子块的权值，如图7所示，具体包括：
步骤301，针对每个子块，判断该子块在所述预设色温坐标系中的位置是否位于所述色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间，如果是，执行步骤302，否则，执行步骤303。
步骤302，确定所述近红外强度与该子块的预设三原色分量的比值H，并根据H与预设阈值的比较结果，确定该子块的权值，所述预设三原色分量为该子块的r分量平均值或该子块的g分量平均值或该子块的b分量平均值。
具体的，针对每个子块，计算待处理图像对应的近红外强度avgNIR与该子块i的预设三原色分量的比值H，当预设三原色分量为该子块i的r分量平均值时，当预设三原色分量为该子块i的g分量平均值时，当预设三原色分量为该子块i的b分量平均值时，
步骤303，判断该子块在所述预设色温坐标系中的位置是否位于两条第一距离曲线之间，如果是，执行步骤304，否则，执行步骤305。
步骤304，确定该子块的权值为1。
步骤305，确定该子块在所述预设色温坐标系中的位置与所述色温曲线的距离大于第二距离，并确定该子块的权值为0。
具体的，将待处理图像中在两条第一曲线之间的子块的权值设置为1，将在两条第二距离曲线之外的子块的权值设置为0，针对在色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间的子块的权值，根据近红外强度与预设三原色分量的比值与预设阈值比较结果设定。
具体的，本发明实施例中也可将待处理图像中在两条第一曲线之间的子块的权值设置为1之外的其它值，将在两条第二距离曲线之外的子块的权值设置为0之外的其他值，各子块的权值大于等于0，且，小于等于1，待处理图像中在两条第一曲线之间的子块的权值大于在两条第二距离曲线之外的子块的权值。
步骤302中，根据H与预设阈值的比较结果，确定该子块的权值，如图8所示，具体包括：
步骤401，判断H是否小于预设阈值，如果是，执行步骤402，否则，执行步骤403。
步骤402，确定该子块的权值为1。
步骤403，确定该子块的权值为0。
本发明实施例，确定H大于或等于预设阈值时，确定该子块的权值为0；确定H小于预设阈值时，确定该子块的权值为1。H越大表示该子块的近红外成分越多，此时说明该子块不是日光灯光源下的子块，将该子块的权值设置为0，反之，说明该子块是日光灯光源下的子块，将该子块的权值设置为1，从而在对图像进行白平衡处理时，兼容了日光灯光源的场景。
本发明实施例中，在H小于预设阈值的情况下，该子块的权值为也可设置为其他值，具体该其他值小于待处理图像中在两条第一曲线之间的子块的权值，并且大于在两条第二距离曲线之外的子块的权值。在H大于或等于预设阈值的情况下，该子块的权值可以等于在两条第二距离曲线之外的子块的权值。
本发明还提供一种图像白平衡处理装置，如图9所示，包括：
强度确定单元901，用于确定待处理图像对应的近红外强度；
位置确定单元902，用于将所述待处理图像划分为多个子块，并确定每个所述子块在预设色温坐标系中的位置，所述预设色温坐标系中包括色温曲线，以及在所述色温曲线两侧的每一侧均按照第一距离和第二距离建立的两条第一距离曲线和第二距离曲线，所述第一距离小于第二距离，日光灯光源的色温在所述色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间；
权值确定单元903，用于根据所述近红外强度以及每个子块在所述预设色温坐标系中的位置，确定对应子块的权值；
权值计算单元904，用于根据各个子块的权值计算所述待处理图像的r通道增益和b通道增益，并将g通道增益设置为1；
处理单元905，用于根据所述待处理图像的r通道增益、g通道增益以及b通道增益对所述待处理图像进行白平衡处理。
优选地，所述装置中，所述强度确定单元具体用于：
根据图像采集设备采集所述待处理图像时的快门时间、所述图像采集设备采集所述待处理图像时的放大倍数以及所述图像采集设备采集所述待处理图像时所述光敏器件的电压，确定待处理图像对应的近红外强度，所述光敏器件的电压由光敏器件被近红外成分刺激后转换得到。
优选地，所述装置中，所述强度确定单元采用如下公式确定待处理图像对应的近红外强度：
avgNIR＝rawNIR×shut×gain
其中，avgNIR表示待处理图像对应的近红外强度，rawNIR表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时所述光敏器件的电压，shut表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时的快门时间，gain表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时的放大倍数。
优选地，所述装置中，所述位置确定单元还用于：
采用如下方式建立所述预设色温坐标系：
分别以三原色分量第一比值r/g和三原色分量第二比值b/g为横坐标和纵坐标，建立预设色温坐标系；
则，所述位置确定单元在确定每个所述子块在预设色温坐标系中的位置时，具体用于：
针对每个子块，计算该子块上的所有像素点的r分量之和、g分量之和以及b分量之和；
根据该子块中像素点的个数，分别计算该子块的r分量平均值、g分量平均值以及b分量平均值；
将r分量平均值与g分量平均值的比值作为该子块对应的三原色分量第一比值，将b分量平均值与g分量平均值的比值作为该子块对应的三原色分量第二比值；
根据该子块对应的三原色分量第一比值以及该子块对应的三原色分量第二比值，确定该子块在预设色温坐标系中的位置。
优选地，所述装置中，所述权值确定单元具体用于：
针对每个子块，判断该子块在所述预设色温坐标系中的位置是否位于所述色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间；
如果是，确定所述近红外强度与该子块的预设三原色分量的比值H，并根据H与预设阈值的比较结果，确定该子块的权值，所述预设三原色分量为该子块的r分量平均值或该子块的g分量平均值或该子块的b分量平均值；
如果否，确定该子块在所述预设色温坐标系中的位置位于两条第一距离曲线之间时，确定该子块的权值为1；确定该子块在所述预设色温坐标系中的位置与所述色温曲线的距离大于第二距离时，确定该子块的权值为0。
优选地，所述装置中，所述权值确定单元在根据H与预设阈值的比较结果，确定该子块的权值时，具体用于：
确定H大于或等于预设阈值时，确定该子块的权值为0；
确定H小于预设阈值时，确定该子块的权值为1。
利用本发明实施例提供的图像白平衡处理的方法及装置，具有以下有益效果：在预设色温坐标系中建立第一距离曲线和第二距离曲线时，将日光灯光源的色温包含在色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间，并且，根据待处理图像中每个色块在预设色温坐标系中的位置以及待处理图像的近红外强度，确定各个子块的权值，从而对待处理图像进行白平衡处理，这样在进行图像白平衡处理时，通过考虑子块的位置和待处理图像的近红外强度，将包含日光灯光源的场景考虑在内，可根据当前场景自动的对图像进行白平衡处理，从而兼容了日光灯光源的场景，在一定程度上提高了图像白平衡的准确性。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种图像白平衡处理方法，其特征在于，包括：
确定待处理图像对应的近红外强度；
将所述待处理图像划分为多个子块，并确定每个所述子块在预设色温坐标系中的位置，所述预设色温坐标系中包括色温曲线，以及在所述色温曲线两侧的每一侧均按照第一距离和第二距离建立的两条第一距离曲线和第二距离曲线，所述第一距离小于第二距离，日光灯光源的色温在所述色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间；
根据所述近红外强度以及每个子块在所述预设色温坐标系中的位置，确定对应子块的权值；
根据各个子块的权值计算所述待处理图像的r通道增益和b通道增益，并将g通道增益设置为1；
根据所述待处理图像的r通道增益、g通道增益以及b通道增益对所述待处理图像进行白平衡处理；
其中，根据所述近红外强度以及每个子块在所述预设色温坐标系中的位置，确定对应子块的权值，具体包括：
针对每个子块，判断该子块在所述预设色温坐标系中的位置是否位于所述色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间；
如果是，确定所述近红外强度与该子块的预设三原色分量的比值H，并根据H与预设阈值的比较结果，确定该子块的权值，所述预设三原色分量为该子块的r分量平均值或该子块的g分量平均值或该子块的b分量平均值；
如果否，确定该子块在所述预设色温坐标系中的位置位于两条第一距离曲线之间时，确定该子块的权值为1；确定该子块在所述预设色温坐标系中的位置与所述色温曲线的距离大于第二距离时，确定该子块的权值为0。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定待处理图像对应的近红外强度，具体包括：
根据图像采集设备采集所述待处理图像时的快门时间、所述图像采集设备采集所述待处理图像时的放大倍数以及所述图像采集设备采集所述待处理图像时光敏器件的电压，确定待处理图像对应的近红外强度，所述光敏器件的电压由光敏器件被近红外成分刺激后转换得到。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，采用如下公式确定待处理图像对应的近红外强度：
avgNIR＝rawNIR×shut×gain
其中，avgNIR表示待处理图像对应的近红外强度，rawNIR表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时所述光敏器件的电压，shut表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时的快门时间，gain表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时的放大倍数。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设色温坐标系采用如下方式建立：
分别以三原色分量第一比值r/g和三原色分量第二比值b/g为横坐标和纵坐标，建立预设色温坐标系；
则，确定每个所述子块在预设色温坐标系中的位置，具体包括：
针对每个子块，计算该子块上的所有像素点的r分量之和、g分量之和以及b分量之和；
根据该子块中像素点的个数，分别计算该子块的r分量平均值、g分量平均值以及b分量平均值；
将r分量平均值与g分量平均值的比值作为该子块对应的三原色分量第一比值，将b分量平均值与g分量平均值的比值作为该子块对应的三原色分量第二比值；
根据该子块对应的三原色分量第一比值以及该子块对应的三原色分量第二比值，确定该子块在预设色温坐标系中的位置。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据H与预设阈值的比较结果，确定该子块的权值，具体包括：
确定H大于或等于预设阈值时，确定该子块的权值为0；
确定H小于预设阈值时，确定该子块的权值为1。
6.一种图像白平衡处理装置，其特征在于，包括：
强度确定单元，用于确定待处理图像对应的近红外强度；
位置确定单元，用于将所述待处理图像划分为多个子块，并确定每个所述子块在预设色温坐标系中的位置，所述预设色温坐标系中包括色温曲线，以及在所述色温曲线两侧的每一侧均按照第一距离和第二距离建立的两条第一距离曲线和第二距离曲线，所述第一距离小于第二距离，日光灯光源的色温在所述色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间；
权值确定单元，用于根据所述近红外强度以及每个子块在所述预设色温坐标系中的位置，确定对应子块的权值；
权值计算单元，用于根据各个子块的权值计算所述待处理图像的r通道增益和b通道增益，并将g通道增益设置为1；
处理单元，用于根据所述待处理图像的r通道增益、g通道增益以及b通道增益对所述待处理图像进行白平衡处理；
其中，所述权值确定单元具体用于：
针对每个子块，判断该子块在所述预设色温坐标系中的位置是否位于所述色温曲线同一侧的第一距离曲线和第二距离曲线之间；如果是，确定所述近红外强度与该子块的预设三原色分量的比值H，并根据H与预设阈值的比较结果，确定该子块的权值，所述预设三原色分量为该子块的r分量平均值或该子块的g分量平均值或该子块的b分量平均值；如果否，确定该子块在所述预设色温坐标系中的位置位于两条第一距离曲线之间时，确定该子块的权值为1；确定该子块在所述预设色温坐标系中的位置与所述色温曲线的距离大于第二距离时，确定该子块的权值为0。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述强度确定单元具体用于：
根据图像采集设备采集所述待处理图像时的快门时间、所述图像采集设备采集所述待处理图像时的放大倍数以及所述图像采集设备采集所述待处理图像时光敏器件的电压，确定待处理图像对应的近红外强度，所述光敏器件的电压由光敏器件被近红外成分刺激后转换得到。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述强度确定单元采用如下公式确定待处理图像对应的近红外强度：
avgNIR＝rawNIR×shut×gain
其中，avgNIR表示待处理图像对应的近红外强度，rawNIR表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时所述光敏器件的电压，shut表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时的快门时间，gain表示所述图像采集设备采集所述待处理图像时的放大倍数。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述位置确定单元还用于：
采用如下方式建立所述预设色温坐标系：
分别以三原色分量第一比值r/g和三原色分量第二比值b/g为横坐标和纵坐标，建立预设色温坐标系；
则，所述位置确定单元在确定每个所述子块在预设色温坐标系中的位置时，具体用于：
针对每个子块，计算该子块上的所有像素点的r分量之和、g分量之和以及b分量之和；
根据该子块中像素点的个数，分别计算该子块的r分量平均值、g分量平均值以及b分量平均值；
将r分量平均值与g分量平均值的比值作为该子块对应的三原色分量第一比值，将b分量平均值与g分量平均值的比值作为该子块对应的三原色分量第二比值；
根据该子块对应的三原色分量第一比值以及该子块对应的三原色分量第二比值，确定该子块在预设色温坐标系中的位置。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述权值确定单元在根据H与预设阈值的比较结果，确定该子块的权值时，具体用于：
确定H大于或等于预设阈值时，确定该子块的权值为0；
确定H小于预设阈值时，确定该子块的权值为1。
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