一种视频图像白平衡调整方法、装置及计算机存储介质

技术领域

本发明属于图像、视频处理领域，特别涉及一种视频图像白平衡调整方法、装置及计算机存储介质。

背景技术

人类视觉系统具有与光照条件几乎无关地感知彩色的能力，能够保证观察到的物体颜色不会因为光源的不同而发生变化。然而，数字成像设备在成像时，其感光元器件中所存储的能量不仅仅取决于被摄物体的表面颜色，还受到当时的外界光照情况、感光元器件的物理特性等诸多因素的影响。一般的，在高色温光源下所拍摄的图像，其中的白色物体偏蓝，而在低色温光源下所拍摄的图像，其中的白色物体偏红。对不同色温所引起的的色偏进行校正，从而使白色的物体呈现真正的白色，称之为白平衡处理。

然而，对于视频图像的白平衡调整，不仅要考虑到环境色温的变化，同时要考虑到场景的变化。当环境色温发生变化是，我们希望白平衡校正值能够迅速调整到对应的校正值，而当环境色温未发生变化时，我们希望白平衡校正值能够稳定不变。但是，当场景发生变化时，尤其是画面中频繁进入一些干扰色如黄色(例如人)或蓝色(例如天空)时，将使白平衡统计信息频繁发生变化而使白平衡增益不断抖动。如何区分场景变化和色温变化，如何稳定的对视频图像进行白平衡调整，如何在色温发生变化时快速更新白平衡调整，是当前亟待解决的一个问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种视频图像白平衡调整方法、装置及计算机存储介质用于解决现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种视频图像白平衡调整方法，包括：

对当前帧Raw数据进行分块并统计每个块中满足第一预设条件的参考点的总数并计算对应的积分；

筛选出参考点总数满足第二预设条件的块并根据所述积分值计算该块当前时刻初始白平衡增益值；

统计相邻两帧对应块中参考点的总数差异和颜色差异；

根据所述点数差异和颜色差异对当前时刻初始白平衡增益与上一时刻的白平衡增益根据预设权重比进行自适应滤波，得到当前时刻的最终白平衡增益值；

利用最终白平衡增益修正值对当前帧图像做白平衡调整。

进一步地，对当前帧Raw数据进行分块并统计每个块中满足第一预设条件的参考点的总数并计算对应的积分具体包括：

将当前帧Raw数据分成M×N个块；

对于每个块中的每一个

且/>

统计每个块中满足第一预设条件的参考点的总数并计算对应的R积分：R_s＝∑R，G积分：

进一步地，所述预设的参考区域Q采用如下方式获取：

在暗室中模拟多种不同的光源场景来拍摄色卡图像；提取色卡图像中的所有灰度块；计算每个灰度点的R/G，B/G的值并在R/G—B/G坐标上描点；根据灰色点的(R/G，B/G)散点图手动标定出参考区域Q。

进一步地，筛选出参考点总数满足第二预设条件的块并根据所述积分值计算该块当前时刻初始白平衡增益值具体包括：

筛选出参考点总数num(i)满足第二预设条件：num(i)＞nth的块，其中nth为预设的点数阈值，i表示块的索引号；并计算这些块的RGB平均值如下：

其中i

进一步地，统计相邻两帧对应块中参考点的总数差异和颜色差异具体包括：

首先计算相邻两帧对应块的参考点总数差异diff_num(i)＝|num(i，t)-num(i，t-1)|；

统计满足第三预设条件

其中，i

进一步地，根据点数差异和颜色差异对当前时刻初始白平衡增益与上一时刻的白平衡增益根据权重比进行自适应滤波，得到当前时刻的最终白平衡增益值具体包括：

按点数差异和颜色差异值划分为多个区分维度，对于每个区分维度的当前时刻的最终白平衡增益值等于当前时刻的初始白平衡增益值乘以预设第一权重系数加上上一时刻的最终白平衡增益值乘以预设第二权重系数；所述预设第一权重系数和所述预设第二权重系数之和为1。

进一步地，按点数差异和颜色差异值划分为如下几个区分维度：

若点数差异Diff_c＞thc1且

若Diff_c＞thc1且

若Diff_c＞thc1且

若thc2≤Diff_c≤thc1且

若thc2≤Diff_c≤thc1且

若thc2≤Diff_c≤thc1且

若Diff

若Diff

进一步地，当前时刻的最终白平衡增益值计算如下：

若Diff_c＞thc1且

R

B

若Diff_c＞thc1且

R

B

若Diff_c＞thc1且

R

B

若thc2≤Diff_c≤thc1且

R

B

若thc2≤Diff_c≤thc1且

R

B

若thc2≤Diff_c≤thc1且

R

B

若Diff

R

B

若Diff

R

B

本发明实施例还提供了一种视频图像白平衡调整装置，包括：

分块统计模块，用于对当前帧Raw数据进行分块并统计每个块中满足第一预设条件的参考点的总数并计算对应的积分；

筛选计算模块，用于筛选出参考点总数满足第二预设条件的块并根据所述积分值计算该块当前时刻初始白平衡增益值；

差异统计模块，用于统计相邻两帧对应块中参考点的总数差异和颜色差异；

增益滤波模块，用于根据所述点数差异和颜色差异对当前时刻初始白平衡增益与上一时刻的白平衡增益根据预设权重比进行自适应滤波，得到当前时刻的最终白平衡增益值；

校正模块，用于利用最终白平衡增益修正值对当前帧图像做白平衡调整。

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上所述的白平衡调整方法。

本发明提供的视频图像白平衡调整方法在环境色温的变化且场景也变化时，对于视频图像的白平衡调整效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例提供的一种视频图像白平衡调整方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种视频图像白平衡调整装置的结构示意图。

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。

图1所示为本发明实施例提供了一种视频图像白平衡调整方法，包括：

S1、对当前帧Raw数据进行分块并统计每个块中满足第一预设条件的参考点的总数并计算对应的积分。

将当前帧Raw数据分成M×N块，并确保每个块的尺寸为偶数；对于每个块中的每一个

且/>

其中ymin、ymax分别为预设最小值和预设最大值，Q为预设的参考区域；

预设的参考区域Q采用如下方式获取：在暗室中，模拟多种不同的光源场景来拍摄色卡图像，提取色卡图像中的所有灰度块，计算每个灰度点的R/G，B/G的值，并在R/G—B/G坐标上描点。根据灰色点的(R/G，B/G)散点图手动标定出参考区域Q。

记满足上述条件的

记上一时刻t-1所有子块的统计信息为:[num(i，t-1)，R_s(i，t-1)，G-s(i，t-1)，B_s(i，t-1)，RG_s(i，t-1)，BG_s(i，t-1)]；记当前t时刻所有子块的统计信息为:[num(i，t)，R_s(i，t)，G_s(i，t)，B_s(i，t)，RG_s(i，t)，BG_s(i，t)]。其中i＝1，2，...M*N，i表示子块索引。

S2、筛选出参考点总数满足第二预设条件的块并根据所述积分值计算该块当前时刻初始白平衡增益值。

首先，筛选出满足num(i)＞nth的子块，其中nth为预设的点数阈值，假设块的大小为h×w，本实施例中取

其中i

S3、统计相邻两帧对应块中参考点的总数差异和颜色差异。

首先计算相邻两帧对应子块的参考点差异diff_num(i)＝|num(i，t)-num(i，t-1)|，并统计满足条件3：

其中，i

S4、根据点数差异和颜色差异对当前时刻初始白平衡增益与上一时刻的白平衡增益根据权重比进行自适应滤波，得到当前时刻的最终白平衡增益值。

具体的，根据Diff_c和Block_n的值，分为不同的情况。

若Diff_c＞thc1且

R

B

若Diff_c＞thc1且

R

B

若Diff_c＞thc1且

R

B

若thc2≤Diff_c≤thc1且

R

B

若thc2≤Diff_c≤thc1且

R

B

若thc2≤Diff_c≤thc1且

R

B

若Diff

R

B

若Diff

R

B

S5、利用最终白平衡增益修正值对当前帧图像做白平衡调整。

如图2所示为本发明实施例提供的一种视频图像白平衡调整装置，包括：

分块统计模块，用于对当前帧Raw数据进行分块并统计每个块中满足第一预设条件的参考点的总数并计算对应的积分；

筛选计算模块，用于筛选出参考点总数满足第二预设条件的块并根据所述积分值计算该块当前时刻初始白平衡增益值；

差异统计模块，用于统计相邻两帧对应块中参考点的总数差异和颜色差异；

增益滤波模块，用于根据所述点数差异和颜色差异对当前时刻初始白平衡增益与上一时刻的白平衡增益根据预设权重比进行自适应滤波，得到当前时刻的最终白平衡增益值；

校正模块，用于利用最终白平衡增益修正值对当前帧图像做白平衡调整。

需要说明的是：上述实施例提供的一种视频图像白平衡调整装置在进行畸变校正时，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的视频图像白平衡调整装置与视频图像白平衡调整方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，其有益效果同方法实施例，这里不再赘述。

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序可由视频图像白平衡调整装置的处理器执行，以完成前述视频图像白平衡调整方法的步骤。计算机可读存储介质可以是磁性随机存取存储器(FRAM，ferromagnetic random access memory)、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasa ble Prog ramma ble Read-Only Memory)、快闪存储器(FlashMemory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)等存储器。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和智能设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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以所述权利要求的保护范围为准。