[发明专利]一种图像白平衡方法、装置和计算设备

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种图像白平衡方法、装置和计算设备。

背景技术

由于相机传感器硬件上的缺陷，通过传感器获得的图像通常与我们人眼所看到的景象有一定的区别。例如，由于不同色温的光源影响，导致了通过传感器获得的图像的色调与实际场景的色调并不一致。为了获得色调与实际场景一致的图像，通常需要进行自动白平衡(AWB，Auto While Balance)矫正。

现有的自动白平衡方案中可以参考图像中的中性点进行矫正，但若图像中没有中性点(或者寻找中性点错误)，则会直接影响矫正的效果。即使存在中性点，这种矫正方式也仅仅是将图像完全的消除色温的影响，而并未考虑实际场景，制造出一副“看似正常”的图像。而且，这类算法通常需要一定的检测时间，还会出现误检/漏检等问题。

另一种算法是基于推测待处理原始图像的相关色温(CCT，Correlated Color Temperature)，根据相关色温特性曲线，可以推测出待处理原始图像的相关色温值，进而计算出其相应的矫正参数，即可准确的矫正图像的色彩平衡。但若原始图像中没有中性色，则会极大影响致推测出来的相关色温值，从而导致错误的矫正。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种图像处理方法、装置以及移动终端。

根据本发明的一个方面，提供图像白平衡方法，适于在计算设备中执行，该方法包括：采集第一数量的不同色温环境下的中性色素材图像；根据中性色素材图像的矫正参数及其对应的色温值确定图像传感器在中性色区域的色温曲线；采集第二数量的含有基准色的非中性色素材图像；根据非中性色素材图像中的基准色信息确定该图像的理想矫正参数；根据中性色区域的色温曲线和非中性色素材图像的理想矫正参数，通过机器学习的方法拟合得到非中性色区域的色温曲线；根据中性色区域和非中性色区域的色温曲线获取待处理图像的矫正参数；以及根据待处理图像的矫正参数对其进行偏色处理；其中矫正参数包括三基色的R增益、B增益和G增益中的至少两个。

可选地，在根据本发明的图像白平衡方法中，中性色素材图像为灰卡原始图像，非中性色素材图像为含有基准色色卡的实景原始图像，其中所述基准色色卡为灰卡或24色卡。可选地，在根据本发明的图像白平衡方法中，在进行机器学习时适于通过以下损失函数对非中性色区域进行模型训练：

其中，是代表非中性色素材图像中增益值进行归一化后分布情况的参数，Cr_(r,b)和Cb_(r,b)是色差值，和是非中性色素材图像中每个区域内的平均增益值，i代表图像编号，n代表图像总数，λ是权重衰减系数，和是机器学习中Ground Truth的参数，其中所述Ground Truth是所述非中性色素材图像的理想矫正参数。

可选地，在根据本发明的图像白平衡方法中，对非中性色区域进行模型训练时，适于通过调整Cr_(r,b)和Cb_(r,b)降低损失函数的误差值。

可选地，在根据本发明的图像白平衡方法中，确定图像传感器在中性色区域的色温曲线的步骤包括：根据中性色素材图像的矫正参数及其对应的色温值在色度空间坐标系上进行采样点标定；对第一数量的采样点进行插值处理，拟合得到中性色区域的色温曲线。

可选地，在根据本发明的图像白平衡方法中，进行采样点标定时适于选择R增益和B增益作为色度空间坐标系的横纵坐标参数。

根据本发明的另一方面，提供一种图像白平衡装置，适于驻留在计算设备中，该装置包括：图像采集单元，适于采集第一数量的不同色温环境下的中性色素材图像和第二数量的含有基准色的非中性色素材图像；第一拟合单元，适于确定图像传感器在中性色区域的色温曲线；第一获取单元，适于根据非中性色素材图像中的基准色信息确定该图像的理想矫正参数；第二拟合单元，适于根据中性色区域的色温曲线和非中性色素材图像的理想矫正参数，通过机器学习的方法拟合得到非中性色区域的色温曲线；第二获取单元，适于根据中性色区域和非中性色区域的色温曲线获取待处理图像的矫正参数；以及图像矫正单元，适于根据待处理图像的矫正参数对其进行偏色处理。

可选地，在根据本发明的图像白平衡装置中，中性色素材图像为灰卡原始图像，所述非中性色素材图像为含有基准色色卡的实景原始图像，其中所述基准色色卡为灰卡或24色卡。