[go: up one dir, main page]

TWI767750B - 影像白平衡方法及其系統 - Google Patents

影像白平衡方法及其系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI767750B
TWI767750B TW110121237A TW110121237A TWI767750B TW I767750 B TWI767750 B TW I767750B TW 110121237 A TW110121237 A TW 110121237A TW 110121237 A TW110121237 A TW 110121237A TW I767750 B TWI767750 B TW I767750B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
image
expressed
value
weight value
white
Prior art date
Application number
TW110121237A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202248957A (zh
Inventor
許巍嚴
鄭漢昌
Original Assignee
國立中正大學
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 國立中正大學 filed Critical 國立中正大學
Priority to TW110121237A priority Critical patent/TWI767750B/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI767750B publication Critical patent/TWI767750B/zh
Publication of TW202248957A publication Critical patent/TW202248957A/zh

Links

Images

Landscapes

  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

本發明提供一種影像白平衡方法及其系統。第一色彩轉換步驟根據色彩轉換程序轉換對應第一色彩格式之第一影像為對應第二色彩格式之轉換影像。轉換影像包含複數影像平均值及最大亮度值。絕對差產生步驟根據運算程序處理影像平均值而產生平均絕對差。似白點區域篩選步驟根據篩選程序處理平均絕對差而從轉換影像篩選出似白點區域。候選白點保留步驟根據選取權重值從似白點區域中保留複數候選白點。第二色彩轉換步驟根據候選白點計算最大亮度值以產生複數增益參數，然後根據增益參數轉換第一影像為第二影像。藉此，避免影像出現色偏的問題。

Description

影像白平衡方法及其系統
本發明是關於一種影像的處理方法及其系統，特別是關於一種影像白平衡方法及其系統。
近年來，由於習知的自動白平衡方法(Automatic White Balance)大多需要假設影像處於特定情況下才進行白平衡調整，因此習知的自動白平衡方法無法適用於前述特定情況以外的影像。此外，習知的自動白平衡方法在對於不同的色溫下的多張連續影像進行調整時，容易會出現色偏的問題而導致在連續且不同的色溫情況下無法準確地調整影像。由此可知，習知的自動白平衡方法不管在室內或室外都有色溫的問題存在，其中在室內拍攝時會因為燈泡有從暖系色溫到冷系色溫的影響，在室外拍攝時則會因為太陽位置、天氣溼度以及視野可見度而受到影響。
有鑑於此，針對習知的自動白平衡方法所存在之問題點，如何建立一種可避免影像出現色偏問題的影像白平衡方法及其系統，實為民眾所殷切企盼，亦係相關業者須努力研發突破之目標及方向。
因此，本發明之目的在於提供一種影像白平衡方法及其系統，其透過在第一影像中選取出多個候選亮度值，再利用計算此些候選亮度值而產生多個增益參數，然後根據此些增益參數轉換第一影像為第二影像，進而避免第一影像在連續且不同的色溫調整上的色偏問題。
依據本發明的一實施方式提供一種影像白平衡方法，其用以轉換一第一影像為一第二影像。影像白平衡方法包含一第一色彩轉換步驟、一絕對差產生步驟、一似白點區域篩選步驟、一候選白點保留步驟以及一第二色彩轉換步驟。第一色彩轉換步驟係驅動一處理單元根據一色彩轉換程序轉換對應一第一色彩格式之第一影像為對應一第二色彩格式之一轉換影像。轉換影像包含複數影像平均值及一最大亮度值。絕對差產生步驟係驅動處理單元根據一運算程序處理此些影像平均值而產生複數平均絕對差。似白點區域篩選步驟係驅動處理單元根據一篩選程序處理此些平均絕對差而從轉換影像篩選出一似白點區域。候選白點保留步驟係驅動處理單元根據一選取權重值從似白點區域中保留複數候選白點。第二色彩轉換步驟係驅動處理單元根據此些候選白點計算最大亮度值以產生複數增益參數，然後根據此些增益參數轉換第一影像為對應第一色彩格式之第二影像。
藉此，本發明之影像白平衡方法根據篩選程序調整似白點區域的範圍大小，並透過選取權重值來選取出指定數量的候選白點，然後計算出增益參數，進而轉換第一影像為第二影像，達到有效地解決在連續多張影像中進行色溫調整所造成的色偏問題。
前述實施方式之其他實施例如下：前述運算程序包含此些影像平均值、此些平均絕對差、複數色度值、一水平座標、一垂直座標及一像素數目，此些影像平均值分別表示為
Figure 02_image003
與
Figure 02_image005
，此些平均絕對差分別表示為
Figure 02_image007
與
Figure 02_image009
，此些色度值分別表示為
Figure 02_image011
與
Figure 02_image013
，水平座標表示為
Figure 02_image015
，垂直座標表示為
Figure 02_image017
，像素數目表示為
Figure 02_image019
且符合下式：
Figure 02_image021
；
Figure 02_image023
。
前述實施方式之其他實施例如下：前述篩選程序包含此些影像平均值、此些平均絕對差、複數色度值、一水平座標、一垂直座標、一拓展權重值及一符號函數，此些影像平均值分別表示為
Figure 02_image003
與
Figure 02_image005
，此些平均絕對差分別表示為
Figure 02_image007
與
Figure 02_image009
，此些色度值分別表示為
Figure 02_image011
與
Figure 02_image013
，水平座標表示為
Figure 02_image015
，垂直座標表示為
Figure 02_image017
，拓展權重值表示為
Figure 02_image025
，符號函數表示為
Figure 02_image027
且符合下式：
Figure 02_image029
；
Figure 02_image031
。
前述實施方式之其他實施例如下：前述影像白平衡方法更包含一權重值調整步驟。權重值調整步驟包含一第一調整步驟與一第二調整步驟。第一調整步驟係驅動處理單元根據一亮度值比對程序調整拓展權重值。第二調整步驟係驅動處理單元根據一分數值比對程序調整選取權重值。其中，處理單元根據已調整的拓展權重值與已調整的選取權重值重新執行第一色彩轉換步驟、絕對差產生步驟、似白點區域篩選步驟、候選白點保留步驟及第二色彩轉換步驟而產生對應第一色彩格式之已調整的第二影像。
前述實施方式之其他實施例如下：前述亮度值比對程序包含拓展權重值、一目標亮度值及一參考亮度值，拓展權重值表示為
Figure 02_image025
，目標亮度值表示為
Figure 02_image033
，參考亮度值表示為
Figure 02_image035
且符合下式：
Figure 02_image037
。
前述實施方式之其他實施例如下：前述分數值比對程序包含選取權重值、一目標分數值及一參考分數值，選取權重值表示為
Figure 02_image001
，目標分數值表示為
Figure 02_image039
，參考分數值表示為
Figure 02_image041
且符合下式：
Figure 02_image043
。
依據本發明的另一實施方式提供一種影像白平衡系統，其用以轉換一第一影像為一第二影像。影像白平衡系統包含一儲存單元以及一處理單元。儲存單元用以存取第一影像、一色彩轉換程序、一運算程序、一篩選程序及一選取權重值。處理單元連接儲存單元，且經配置以實施一第一色彩轉換步驟、一絕對差產生步驟、一似白點區域篩選步驟、一候選白點保留步驟及一第二色彩轉換步驟。第一色彩轉換步驟係根據色彩轉換程序轉換對應一第一色彩格式之第一影像為對應一第二色彩格式之一轉換影像。轉換影像包含複數影像平均值及一最大亮度值。絕對差產生步驟係根據運算程序處理此些影像平均值而產生複數平均絕對差。似白點區域篩選步驟係根據篩選程序處理此些平均絕對差而從轉換影像篩選出一似白點區域。候選白點保留步驟係根據選取權重值從似白點區域中保留複數候選白點。第二色彩轉換步驟係根據此些候選白點計算最大亮度值以產生複數增益參數，然後根據此些增益參數轉換第一影像為對應第一色彩格式之第二影像。
藉此，本發明之影像白平衡系統向外拓展轉換影像的似白點區域，且加入選取權重值來選取出指定數量的候選白點，然後計算出增益參數，進而轉換第一影像為第二影像，達到有效地解決在連續色溫調整上的色偏問題。
前述實施方式之其他實施例如下：前述運算程序包含此些影像平均值、此些平均絕對差、複數色度值、一水平座標、一垂直座標及一像素數目，此些影像平均值分別表示為
Figure 02_image003
與
Figure 02_image005
，此些平均絕對差分別表示為
Figure 02_image007
與
Figure 02_image009
，此些色度值分別表示為
Figure 02_image011
與
Figure 02_image013
，水平座標表示為
Figure 02_image015
，垂直座標表示為
Figure 02_image017
，像素數目表示為
Figure 02_image019
且符合下式：
Figure 02_image021
；
Figure 02_image023
。
前述實施方式之其他實施例如下：前述篩選程序包含此些影像平均值、此些平均絕對差、複數色度值、一水平座標、一垂直座標、一拓展權重值及一符號函數，此些影像平均值分別表示為
Figure 02_image003
與
Figure 02_image005
，此些平均絕對差分別表示為
Figure 02_image007
與
Figure 02_image009
，此些色度值分別表示為
Figure 02_image011
與
Figure 02_image013
，水平座標表示為
Figure 02_image015
，垂直座標表示為
Figure 02_image017
，拓展權重值表示為
Figure 02_image025
，符號函數表示為
Figure 02_image027
且符合下式：
Figure 02_image029
；
Figure 02_image031
。
前述實施方式之其他實施例如下：前述處理單元經配置以更實施一權重值調整步驟。權重值調整步驟包含一第一調整步驟與一第二調整步驟。第一調整步驟係根據一亮度值比對程序調整拓展權重值。第二調整步驟係根據一分數值比對程序調整選取權重值。其中，處理單元根據已調整的拓展權重值與已調整的選取權重值重新執行第一色彩轉換步驟、絕對差產生步驟、似白點區域篩選步驟、候選白點保留步驟及第二色彩轉換步驟而產生對應第一色彩格式已調整的第二影像。
前述實施方式之其他實施例如下：前述亮度值比對程序包含拓展權重值、一目標亮度值及一參考亮度值，拓展權重值表示為
Figure 02_image025
，目標亮度值表示為
Figure 02_image033
，參考亮度值表示為
Figure 02_image035
且符合下式：
Figure 02_image037
。
前述實施方式之其他實施例如下：前述分數值比對程序包含選取權重值、一目標分數值及一參考分數值，選取權重值表示為
Figure 02_image001
，目標分數值表示為
Figure 02_image039
，參考分數值表示為
Figure 02_image041
且符合下式：
Figure 02_image043
。
以下將參照圖式說明本發明之複數個實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之；並且重複之元件將可能使用相同的編號表示之。
此外，本文中當某一元件(或單元或模組等)「連接/連結」於另一元件，可指所述元件是直接連接/連結於另一元件，亦可指某一元件是間接連接/連結於另一元件，意即，有其他元件介於所述元件及另一元件之間。而當有明示某一元件是「直接連接/連結」於另一元件時，才表示沒有其他元件介於所述元件及另一元件之間。而第一、第二、第三等用語只是用來描述不同元件，而對元件本身並無限制，因此，第一元件亦可改稱為第二元件。且本文中之元件/單元/電路之組合非此領域中之一般周知、常規或習知之組合，不能以元件/單元/電路本身是否為習知，來判定其組合關係是否容易被技術領域中之通常知識者輕易完成。
請參閱第1圖，其係繪示依照本發明一第一實施例的影像白平衡方法100的流程示意圖。如第1圖所示，影像白平衡方法100包含一第一色彩轉換步驟S1、一絕對差產生步驟S2、一似白點區域篩選步驟S3、一候選白點保留步驟S4以及一第二色彩轉換步驟S5，且用以轉換一第一影像110為一第二影像140。
第一色彩轉換步驟S1係驅動一處理單元根據一色彩轉換程序321轉換對應一第一色彩格式之第一影像110為對應一第二色彩格式之轉換影像120。轉換影像120包含複數影像平均值及一最大亮度值。
絕對差產生步驟S2係驅動處理單元根據一運算程序322處理此些影像平均值而產生複數平均絕對差。
似白點區域篩選步驟S3係驅動處理單元根據一篩選程序323處理此些平均絕對差而從轉換影像120篩選出一似白點區域130。
候選白點保留步驟S4係驅動處理單元根據一選取權重值
Figure 02_image001
從似白點區域130中保留複數候選白點131。
第二色彩轉換步驟S5係驅動處理單元根據此些候選白點131計算最大亮度值以產生複數增益參數，然後根據此些增益參數轉換第一影像110為對應第一色彩格式之第二影像140。
藉此，本發明之影像白平衡方法100根據篩選程序323調整似白點區域130的範圍大小，並透過選取權重值
Figure 02_image001
來選取出指定數量的候選白點131，然後計算出增益參數，進而轉換第一影像110為第二影像140，可有效地解決在連續多張影像中進行色溫調整所造成的色偏問題。
具體而言，第一色彩格式可為應用於三原色的一RGB色彩空間，第二色彩格式可為應用於顏色編碼的一YUV色彩空間。色彩轉換程序321主要用以將採用RGB色彩空間的第一影像110轉換成採用YUV色彩空間的轉換影像120。一般的攝影裝置所產生的影像，其像素分量分別為對應紅色分量的紅色彩值、對應綠色分量的綠色彩值及對應藍色分量的藍色彩值。處理單元透過色彩轉換程序321將第一影像110內的各個像素之RGB分量轉換為對應各個像素之一亮度值(即Y)、一色度值(即
Figure 02_image011
)及另一色度值(即
Figure 02_image013
)。接著，處理單元將轉換影像120的加總像素值除以轉換影像120的影像大小而產生此些影像平均值。處理單元將轉換影像120內的所有像素中選取亮度值最大者作為此最大亮度值。
於絕對差產生步驟S2中，運算程序322可包含此些影像平均值、此些平均絕對差、複數色度值、一水平座標、一垂直座標及一像素數目，此些影像平均值分別表示為
Figure 02_image003
與
Figure 02_image005
，此些平均絕對差分別表示為
Figure 02_image007
與
Figure 02_image009
，此些色度值分別表示為
Figure 02_image011
與
Figure 02_image013
，水平座標表示為
Figure 02_image015
，垂直座標表示為
Figure 02_image017
，像素數目表示為
Figure 02_image019
且符合下列式子(1)與式子(2)：
Figure 02_image021
(1)；
Figure 02_image023
(2)。
其中，平均絕對差
Figure 02_image007
、
Figure 02_image009
主要用以尋找轉換影像120的色度中心點。
Figure 02_image045
及
Figure 02_image047
表示在轉換影像120中位於水平座標
Figure 02_image015
與垂直座標
Figure 02_image017
的像素所對應的色度值。
請一併參閱第1圖與第2圖，其中第2圖係繪示本發明之似白點區域130及多個候選白點131的示意圖。於似白點區域篩選步驟S3中，篩選程序323可包含此些影像平均值、此些平均絕對差、複數色度值、一水平座標、一垂直座標、一拓展權重值及一符號函數，此些影像平均值分別表示為
Figure 02_image003
與
Figure 02_image005
，此些平均絕對差分別表示為
Figure 02_image007
與
Figure 02_image009
，此些色度值分別表示為
Figure 02_image011
與
Figure 02_image013
，水平座標表示為
Figure 02_image015
，垂直座標表示為
Figure 02_image017
，拓展權重值表示為
Figure 02_image025
，符號函數表示為
Figure 02_image027
且符合下列式子(3)與式子(4)：
Figure 02_image029
(3)；
Figure 02_image031
(4)。
在第2圖中，水平座標
Figure 02_image015
的單位為色度值
Figure 02_image013
，垂直座標
Figure 02_image017
的單位為色度值
Figure 02_image011
。此外，拓展權重值
Figure 02_image025
主要用以調整以第2圖中的色度中心點Q為基準向外拓展的似白點區域130之範圍，且拓展權重值
Figure 02_image025
的數值可為1，但本發明不以此為限。
需說明的是，習知的自動白平衡方法在篩選似白點時固定了篩選範圍而導致有些接近顏色空間的真正白點沒被篩選到。然而，由第2圖、式子(3)及式子(4)可知，本發明考慮到首張的第一影像110的色溫值與對應首張的第一影像110之似白點區域130不一定會與下一張的另一第一影像110的色溫值與對應下一張的第一影像110之似白點區域130相同，因此在篩選似白點區域130時加入了拓展權重值
Figure 02_image025
，來調整以色度中心點Q為基準向外拓展的似白點區域130之範圍，其中第2圖內的虛線方框為習知的自動白平衡方法所對應的似白點區域。
另外，習知的自動白平衡方法選取候選白點的方式是直接選取似白點區域內的似白點亮度值較大者作為候選白點。例如：亮度值為前10%者作為候選白點；不同的是，於候選白點保留步驟S4中，本發明之選取候選白點131的方式係在似白點區域130內選取似白點亮度值較大的前選取權重值
Figure 02_image001
者作為此些候選白點131，因此選取權重值
Figure 02_image001
主要用以在似白點區域130中控制候選白點131的選取數量，且選取權重值
Figure 02_image001
的數值可為0.1，但本發明不以此為限。
於第二色彩轉換步驟S5中，各個候選白點131具有對應第二色彩格式的一候選亮度值(即Y)、一候選色度值(即
Figure 02_image011
)及另一候選色度值(即
Figure 02_image013
)。處理單元分別計算此些候選白點131的複數個候選亮度值、複數個候選色度值及複數個另一候選色度值而產生一平均亮度值、一平均色度值及另一平均色度值。接著，處理單元根據色彩轉換程序321的一逆轉換程序(即YUV色彩空間轉換RGB色彩空間)分別計算平均亮度值、平均色度值及另一平均色度值而產生對應第一色彩格式的一平均紅色彩值、一平均綠色彩值及一平均藍色彩值。接著，處理單元計算平均紅色彩值、平均綠色彩值及平均藍色彩值及最大亮度值以產生此些增益參數且符合下列式子(5)、式子(6)及式子(7)：
Figure 02_image049
(5)；
Figure 02_image051
(6)；
Figure 02_image053
(7)。
其中，最大亮度值表示為
Figure 02_image055
，平均紅色彩值表示為
Figure 02_image057
，平均綠色彩值表示為
Figure 02_image059
，平均藍色彩值表示為
Figure 02_image061
，此些增益參數分別表示為
Figure 02_image063
、
Figure 02_image065
及
Figure 02_image067
。
處理單元根據此些增益參數
Figure 02_image063
、
Figure 02_image069
轉換第一影像110的紅色彩值、綠色彩值及藍色彩值為對應第一色彩格式之第二影像140的另一紅色彩值、另一綠色彩值及另一藍色彩值且符合下列式子(8)、式子(9)及式子(10)：
Figure 02_image071
(8)；
Figure 02_image073
(9)；
Figure 02_image075
(10)。
其中，第一影像110的紅色彩值、綠色彩值及藍色彩值分別表示為
Figure 02_image077
、
Figure 02_image079
及
Figure 02_image081
，第二影像140的另一紅色彩值、另一綠色彩值及另一藍色彩值分別表示為
Figure 02_image083
、
Figure 02_image085
及
Figure 02_image087
。
請一併參閱第3圖與第4圖，其中第3圖係繪示依照本發明一第二實施例的影像白平衡方法200的流程示意圖；以及第4圖係繪示第3圖的影像白平衡方法200之權重值調整步驟S6的流程示意圖。第二實施例中的第一色彩轉換步驟S1、絕對差產生步驟S2、似白點區域篩選步驟S3、候選白點保留步驟S4及第二色彩轉換步驟S5與第一實施例中的流程步驟相同，在此不另贅述。
如第3圖與第4圖所示，影像白平衡方法200更包含一權重值調整步驟S6，且權重值調整步驟S6可包含一第一調整步驟S61與一第二調整步驟S62。第一調整步驟S61係驅動處理單元根據一亮度值比對程序324調整拓展權重值
Figure 02_image025
。第二調整步驟S62係驅動處理單元根據一分數值比對程序325調整選取權重值
Figure 02_image001
。其中，處理單元根據已調整的調整拓展權重值
Figure 02_image025
與已調整的選取權重值
Figure 02_image001
重新執行下一次的第一色彩轉換步驟S1、絕對差產生步驟S2、似白點區域篩選步驟S3、候選白點保留步驟S4及第二色彩轉換步驟S5而產生對應第一色彩格式之已調整的第二影像140。須注意的是，在下一次(即第二次)的第一色彩轉換步驟S1中，處理單元會將第一影像110替換成尚未調整的第二影像140。
同理，處理單元遞迴地重複執行四次的第一色彩轉換步驟S1、絕對差產生步驟S2、似白點區域篩選步驟S3、候選白點保留步驟S4、第二色彩轉換步驟S5及權重值調整步驟S6；換言之，本發明會對首次的第一影像110進行至少五次的調整，以求得最後調整的第二影像140作為輸出影像。
於第一調整步驟S61中，亮度值比對程序324可包含拓展權重值、一目標亮度值及一參考亮度值，拓展權重值表示為
Figure 02_image025
，目標亮度值表示為
Figure 02_image033
，參考亮度值表示為
Figure 02_image035
且符合下列式子(11)：
Figure 02_image037
(11)。
其中，拓展權重值
Figure 02_image025
的初始值為1，目標亮度值
Figure 02_image033
為當次的平均亮度值的Y值，參考亮度值
Figure 02_image035
為首張的第一影像110轉換至第二色彩格式的Y值和下一張的另一第一影像110轉換至第二色彩格式的Y值取平均後的Y值。本發明藉由式子(11)調整拓展權重值
Figure 02_image025
的大小，進而改變已調整的第二影像140的色溫走向與亮度，且拓展權重值
Figure 02_image025
的數值範圍可落在0.5-1.5之間，但本發明不限於此。
於第二調整步驟S62中，分數值比對程序325可包含選取權重值、一目標分數值及一參考分數值，選取權重值表示為
Figure 02_image001
，目標分數值表示為
Figure 02_image039
，參考分數值表示為
Figure 02_image041
且符合下列式子(12)：
Figure 02_image043
(12)。
其中，選取權重值
Figure 02_image001
的初始值為0.1，目標分數值
Figure 02_image039
為處理單元根據一CIE 2000色彩差異公式計算當次的第一影像110與第二影像140而產生的分數值。參考分數值
Figure 02_image041
為處理單元根據CIE 2000色彩差異公式計算首張的第一影像110和下一張的另一第一影像110而產生的另一分數值，且選取權重值
Figure 02_image001
的數值範圍可落在0.1-0.5之間，但本發明不限於此。
此外，於每一次的遞迴步驟中，參考亮度值
Figure 02_image035
會根據前次的目標分數值
Figure 02_image039
與參考分數值
Figure 02_image041
進行比較而選擇出下一次的參考亮度值
Figure 02_image035
。例如：若是前次的目標分數值
Figure 02_image039
為較低者，則處理單元利用當次第二影像140的Y值替換掉原參考亮度值
Figure 02_image035
並進入下次的遞迴運算；若是前次的參考分數值
Figure 02_image041
為較低者，則處理單元繼續沿用原參考亮度值
Figure 02_image035
並進入下次的遞迴運算。
另外，於每一次的遞迴步驟中，參考分數值
Figure 02_image041
也會根據前次的目標分數值
Figure 02_image039
與參考分數值
Figure 02_image041
進行比較而選擇出下一次的參考分數值
Figure 02_image041
。例如：若是前次的目標分數值
Figure 02_image039
為較低者，則處理單元利用前次的目標分數值
Figure 02_image039
替換掉原參考分數值
Figure 02_image041
並進入下次的遞迴運算；若是前次的參考分數值
Figure 02_image041
為較低者，則處理單元繼續沿用原參考分數值
Figure 02_image041
並進入下次的遞迴運算。
請一併參閱第1-4圖及第5圖，其中第5圖係繪示依照本發明一第三實施例的影像白平衡系統300的方塊示意圖。如1-5圖所示，影像白平衡系統300用以轉換一第一影像110為一第二影像140，且包含一攝影單元310、儲存單元320以及一處理單元330。攝影單元310用以拍攝一物體並輸出第一影像110。儲存單元320訊號連接攝影單元310，且用以存取第一影像110、一色彩轉換程序321、一運算程序322、一篩選程序323、一選取權重值
Figure 02_image001
、一拓展權重值
Figure 02_image025
、一亮度值比對程序324及一分數值比對程序325。處理單元330電性連接儲存單元320，且經配置以實施一第一色彩轉換步驟S1、一絕對差產生步驟S2、一似白點區域篩選步驟S3、一候選白點保留步驟S4及一第二色彩轉換步驟S5。
第一色彩轉換步驟S1係根據色彩轉換程序321轉換對應一第一色彩格式之第一影像110為對應一第二色彩格式之一轉換影像120。轉換影像120包含複數影像平均值及一最大亮度值。絕對差產生步驟S2係根據運算程序322處理此些影像平均值而產生複數平均絕對差。似白點區域篩選步驟S3係根據篩選程序323處理此些平均絕對差而從轉換影像120篩選出一似白點區域130。候選白點保留步驟S4係根據選取權重值
Figure 02_image001
從似白點區域130中保留複數候選白點131。第二色彩轉換步驟S5係根據此些候選白點131計算最大亮度值以產生複數增益參數，然後根據此些增益參數轉換第一影像110為對應第一色彩格式之第二影像140。
此外，處理單元330經配置以更可實施一權重值調整步驟S6。權重值調整步驟S6可包含一第一調整步驟S61與一第二調整步驟S62。第一調整步驟S61係根據亮度值比對程序324調整拓展權重值
Figure 02_image025
。第二調整步驟S62係根據分數值比對程序325調整選取權重值
Figure 02_image001
。再者，處理單元330根據已調整的拓展權重值
Figure 02_image025
與已調整的選取權重值
Figure 02_image001
重新執行第一色彩轉換步驟S1、絕對差產生步驟S2、似白點區域篩選步驟S3、候選白點保留步驟S4及第二色彩轉換步驟S5而產生對應第一色彩格式已調整的第二影像140。處理單元330可為微處理器、中央處理器(Central Processing Unit；CPU)、影像處理器或其他電子處理器，本發明不以此為限。
藉此，本發明之影像白平衡系統300向外拓展轉換影像120的似白點區域130，且加入選取權重值
Figure 02_image001
來選取出指定數量的候選白點131，然後計算出增益參數，進而轉換第一影像110為第二影像140，達到有效地解決在連續色溫調整上的色偏問題。
綜上所述，本發明具有下列優點：其一，有效地解決在連續多張影像中進行色溫調整所造成的色偏問題。其二，透過加入拓展權重值來調整似白點區域的範圍大小，進而避免接近顏色空間的似白點沒被篩選到。其三，透過加入選取權重值可靈活地在不同色溫的情況下篩選出較適用數量的候選白點。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100,200:影像白平衡方法 S1:第一色彩轉換步驟 S2:絕對差產生步驟 S3:似白點區域篩選步驟 S4:候選白點保留步驟 S5:第二色彩轉換步驟 S6:權重值調整步驟 S61:第一調整步驟 S62:第二調整步驟 110:第一影像 120:轉換影像 130:似白點區域 131:候選白點 140:第二影像 300:影像白平衡系統 310:攝影單元 320:儲存單元 321:色彩轉換程序 322:運算程序 323:篩選程序 324:亮度值比對程序 325:分數值比對程序 330:處理單元
Figure 02_image015
:水平座標
Figure 02_image017
:垂直座標
Figure 02_image011
,
Figure 02_image013
:色度值
Figure 02_image025
:篩選程序
Figure 02_image001
:選取權重值 Q:色度中心點
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖係繪示依照本發明一第一實施例的影像白平衡方法的流程示意圖； 第2圖係繪示本發明之似白點區域及多個候選白點的示意圖； 第3圖係繪示依照本發明一第二實施例的影像白平衡方法的流程示意圖； 第4圖係繪示第3圖的影像白平衡方法之權重值調整步驟的流程示意圖；以及 第5圖係繪示依照本發明一第三實施例的影像白平衡系統的方塊示意圖。
100:影像白平衡方法
S1:第一色彩轉換步驟
S2:絕對差產生步驟
S3:似白點區域篩選步驟
S4:候選白點保留步驟
S5:第二色彩轉換步驟
110:第一影像
120:轉換影像
130:似白點區域
131:候選白點
140:第二影像
321:色彩轉換程序
322:運算程序
323:篩選程序
W p :選取權重值

Claims (12)

  1. 一種影像白平衡方法，用以轉換一第一影像為一第二影像，且該影像白平衡方法包含以下步驟： 一第一色彩轉換步驟，係驅動一處理單元根據一色彩轉換程序轉換對應一第一色彩格式之該第一影像為對應一第二色彩格式之一轉換影像，該轉換影像包含複數影像平均值及一最大亮度值； 一絕對差產生步驟，係驅動該處理單元根據一運算程序處理該些影像平均值而產生複數平均絕對差； 一似白點區域篩選步驟，係驅動該處理單元根據一篩選程序處理該些平均絕對差而從該轉換影像篩選出一似白點區域； 一候選白點保留步驟，係驅動該處理單元根據一選取權重值從該似白點區域中保留複數候選白點；以及 一第二色彩轉換步驟，係驅動該處理單元根據該些候選白點計算該最大亮度值以產生複數增益參數，然後根據該些增益參數轉換該第一影像為對應該第一色彩格式之該第二影像。
  2. 如請求項1所述之影像白平衡方法，其中該運算程序包含該些影像平均值、該些平均絕對差、複數色度值、一水平座標、一垂直座標及一像素數目，該些影像平均值分別表示為
    Figure 03_image003
    與
    Figure 03_image005
    ，該些平均絕對差分別表示為
    Figure 03_image007
    與
    Figure 03_image009
    ，該些色度值分別表示為
    Figure 03_image011
    與
    Figure 03_image013
    ，該水平座標表示為
    Figure 03_image015
    ，該垂直座標表示為
    Figure 03_image017
    ，該像素數目表示為
    Figure 03_image019
    且符合下式：
    Figure 03_image021
    ；
    Figure 03_image023
    。
  3. 如請求項1所述之影像白平衡方法，其中該篩選程序包含該些影像平均值、該些平均絕對差、複數色度值、一水平座標、一垂直座標、一拓展權重值及一符號函數，該些影像平均值分別表示為
    Figure 03_image003
    與
    Figure 03_image005
    ，該些平均絕對差分別表示為
    Figure 03_image007
    與
    Figure 03_image009
    ，該些色度值分別表示為
    Figure 03_image011
    與
    Figure 03_image013
    ，該水平座標表示為
    Figure 03_image015
    ，該垂直座標表示為
    Figure 03_image017
    ，該拓展權重值表示為
    Figure 03_image025
    ，該符號函數表示為
    Figure 03_image027
    且符合下式：
    Figure 03_image029
    ；
    Figure 03_image031
    。
  4. 如請求項3所述之影像白平衡方法，更包含： 一權重值調整步驟，包含： 一第一調整步驟，係驅動該處理單元根據一亮度值比對程序調整該拓展權重值；及 一第二調整步驟，係驅動該處理單元根據一分數值比對程序調整該選取權重值； 其中，該處理單元根據已調整的該拓展權重值與已調整的該選取權重值重新執行該第一色彩轉換步驟、該絕對差產生步驟、該似白點區域篩選步驟、該候選白點保留步驟及該第二色彩轉換步驟而產生對應該第一色彩格式之已調整的該第二影像。
  5. 如請求項4所述之影像白平衡方法，其中該亮度值比對程序包含該拓展權重值、一目標亮度值及一參考亮度值，該拓展權重值表示為
    Figure 03_image025
    ，該目標亮度值表示為
    Figure 03_image033
    ，該參考亮度值表示為
    Figure 03_image035
    且符合下式：
    Figure 03_image037
    。
  6. 如請求項4所述之影像白平衡方法，其中該分數值比對程序包含該選取權重值、一目標分數值及一參考分數值，該選取權重值表示為
    Figure 03_image001
    ，該目標分數值表示為
    Figure 03_image039
    ，該參考分數值表示為
    Figure 03_image041
    且符合下式：
    Figure 03_image043
    。
  7. 一種影像白平衡系統，用以轉換一第一影像為一第二影像，且該影像白平衡系統包含： 一儲存單元，用以存取該第一影像、一色彩轉換程序、一運算程序、一篩選程序及一選取權重值；以及 一處理單元，連接該儲存單元，該處理單元經配置以實施包含以下步驟之操作： 一第一色彩轉換步驟，係根據該色彩轉換程序轉換對應一第一色彩格式之該第一影像為對應一第二色彩格式之一轉換影像，該轉換影像包含複數影像平均值及一最大亮度值； 一絕對差產生步驟，係根據該運算程序處理該些影像平均值而產生複數平均絕對差； 一似白點區域篩選步驟，係根據該篩選程序處理該些平均絕對差而從該轉換影像篩選出一似白點區域； 一候選白點保留步驟，係根據該選取權重值從該似白點區域中保留複數候選白點；及 一第二色彩轉換步驟，係根據該些候選白點計算該最大亮度值以產生複數增益參數，然後根據該些增益參數轉換該第一影像為對應該第一色彩格式之該第二影像。
  8. 如請求項7所述之影像白平衡系統，其中該運算程序包含該些影像平均值、該些平均絕對差、複數色度值、一水平座標、一垂直座標及一像素數目，該些影像平均值分別表示為
    Figure 03_image003
    與
    Figure 03_image005
    ，該些平均絕對差分別表示為
    Figure 03_image007
    與
    Figure 03_image009
    ，該些色度值分別表示為
    Figure 03_image011
    與
    Figure 03_image013
    ，該水平座標表示為
    Figure 03_image015
    ，該垂直座標表示為
    Figure 03_image017
    ，該像素數目表示為
    Figure 03_image019
    且符合下式：
    Figure 03_image021
    ；
    Figure 03_image023
    。
  9. 如請求項7所述之影像白平衡系統，其中該篩選程序包含該些影像平均值、該些平均絕對差、複數色度值、一水平座標、一垂直座標、一拓展權重值及一符號函數，該些影像平均值分別表示為
    Figure 03_image003
    與
    Figure 03_image005
    ，該些平均絕對差分別表示為
    Figure 03_image007
    與
    Figure 03_image009
    ，該些色度值分別表示為
    Figure 03_image011
    與
    Figure 03_image013
    ，該水平座標表示為
    Figure 03_image015
    ，該垂直座標表示為
    Figure 03_image017
    ，該拓展權重值表示為
    Figure 03_image025
    ，該符號函數表示為
    Figure 03_image027
    且符合下式：
    Figure 03_image029
    ；
    Figure 03_image031
    。
  10. 如請求項9所述之影像白平衡系統，其中該處理單元經配置以實施更包含以下步驟之操作： 一權重值調整步驟，包含： 一第一調整步驟，係根據一亮度值比對程序調整該拓展權重值；及 一第二調整步驟，係根據一分數值比對程序調整該選取權重值； 其中，該處理單元根據已調整的該拓展權重值與已調整的該選取權重值重新執行該第一色彩轉換步驟、該絕對差產生步驟、該似白點區域篩選步驟、該候選白點保留步驟及該第二色彩轉換步驟而產生對應該第一色彩格式已調整的該第二影像。
  11. 如請求項10所述之影像白平衡系統，其中該亮度值比對程序包含該拓展權重值、一目標亮度值及一參考亮度值，該拓展權重值表示為
    Figure 03_image025
    ，該目標亮度值表示為
    Figure 03_image033
    ，該參考亮度值表示為
    Figure 03_image035
    且符合下式：
    Figure 03_image037
    。
  12. 如請求項10所述之影像白平衡系統，其中該分數值比對程序包含該選取權重值、一目標分數值及一參考分數值，該選取權重值表示為
    Figure 03_image001
    ，該目標分數值表示為
    Figure 03_image039
    ，該參考分數值表示為
    Figure 03_image041
    且符合下式：
    Figure 03_image043
    。
TW110121237A 2021-06-10 2021-06-10 影像白平衡方法及其系統 TWI767750B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110121237A TWI767750B (zh) 2021-06-10 2021-06-10 影像白平衡方法及其系統

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110121237A TWI767750B (zh) 2021-06-10 2021-06-10 影像白平衡方法及其系統

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI767750B true TWI767750B (zh) 2022-06-11
TW202248957A TW202248957A (zh) 2022-12-16

Family

ID=83103803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110121237A TWI767750B (zh) 2021-06-10 2021-06-10 影像白平衡方法及其系統

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI767750B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201340727A (zh) * 2012-03-19 2013-10-01 Altek Corp 白平衡處理方法及其處理裝置
CN104618703A (zh) * 2015-02-09 2015-05-13 傅邓文 一种白平衡调整方法
CN107135384A (zh) * 2017-05-19 2017-09-05 中国科学院深圳先进技术研究院 白平衡调节方法、装置、图像处理终端及存储介质
US20190253683A1 (en) * 2018-02-09 2019-08-15 Shanghai Xiaoyi Technology Co., Ltd. White balance parameter determination method and white balance adjustment method, device, and storage medium thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201340727A (zh) * 2012-03-19 2013-10-01 Altek Corp 白平衡處理方法及其處理裝置
CN104618703A (zh) * 2015-02-09 2015-05-13 傅邓文 一种白平衡调整方法
CN107135384A (zh) * 2017-05-19 2017-09-05 中国科学院深圳先进技术研究院 白平衡调节方法、装置、图像处理终端及存储介质
US20190253683A1 (en) * 2018-02-09 2019-08-15 Shanghai Xiaoyi Technology Co., Ltd. White balance parameter determination method and white balance adjustment method, device, and storage medium thereof

Also Published As

Publication number Publication date
TW202248957A (zh) 2022-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100791375B1 (ko) 색 보정 장치 및 방법
US8164649B2 (en) White balance adjusting device, imaging apparatus, and recording medium storing white balance adjusting program
JP4904440B2 (ja) 画像処理方法および装置，ならびに画像処理プログラムおよびこのプログラムを記録した媒体
CN103929631B (zh) 使用场景检测的白平衡调整方法及其装置
JP5677113B2 (ja) 画像処理装置
JPH08289314A (ja) オートホワイトバランス調整装置
US8059904B2 (en) Image-processing device, electronic camera, image-processing program, and image-processing method
JP6520578B2 (ja) 画像処理装置及び表示判定方法
JP2002281348A (ja) 画像処理装置、画像処理方法および記録媒体
JP6789904B2 (ja) ダイナミックレンジ圧縮装置及び画像処理装置
KR20080029226A (ko) 광원 추정 방법 및 장치
TWI767750B (zh) 影像白平衡方法及其系統
KR101144265B1 (ko) 밝기 보상 변환 기능을 구비한 색 온도 변환 방법 및 장치
JP2009004966A (ja) 撮像装置
CN103384334A (zh) 图像处理装置、图像处理方法及程序
CN109285113B (zh) 一种基于梯度的改进彩色图像插值方法
US7969479B2 (en) Method and device for detecting color temperature
JP5858735B2 (ja) 色補正装置及び色補正方法
JP4947624B2 (ja) ホワイトバランス調整方法
KR101137611B1 (ko) 이미지 데이터 변환 절차를 효과적으로 수행하는 시스템 및 방법
JP5330291B2 (ja) 信号処理装置及び撮像装置
KR20150091717A (ko) 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법 및 장치
JP2019004281A (ja) 画像処理装置
JP2005354585A (ja) 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム
JP5818515B2 (ja) 画像処理装置、画像処理方法およびそのプログラム