提供用於數字成像系統的自動色彩平衡的方法及設備的製作方法
2023-12-07 05:33:06 1
專利名稱：提供用於數字成像系統的自動色彩平衡的方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及成像裝置且更特定來說涉及用於成像系統的自動色彩平衡技術。
背景技術：
光成像應用中已使用固態成像器，其中包含電荷耦合裝置(CCD)、CMOS成像器及其它。固態成像器電路包含像素單元焦平面陣列，所述單元中的每一單元包含光電傳感器，其可以是光電門、光電導體或具有用於累積光生電荷的摻雜區域的光電二極體。每一像素單元均具有形成於襯底上或襯底中的電荷存儲區域，所述電荷存儲區域連接到作為讀出電路一部分的輸出電晶體的柵極。可將電荷存儲區域構造為浮動擴散區域。在某些成像器電路中，每一像素單元均可包含用於將電荷從光電傳感器轉移到存儲區域的至少一個電子裝置(例如電晶體)及用於將存儲區域重新設定為電荷轉移前的預定電荷水平的一個裝置，其通常也為電晶體。
在CMOS成像器中，像素單元的有源元件執行以下必要功能(1)光子轉換為電荷；(2)累積圖像電荷；(3)將存儲區域重新設定為已知狀態；(4)將電荷轉移到存儲區域；(5)選擇用於讀出的像素單元；及(6)輸出並放大表示像素電荷的信號。可在光電荷從初始電荷累積區域向存儲區域移動時放大所述光電荷。通常由源極跟隨器輸出電晶體將存儲區域處的電荷轉換為像素輸出電壓。
上述類型的CMOS成像器通常如在(例如)受讓於美光科技(Micron Technology)有限公司的美國專利案第6,140,630號、美國專利案第6,376,868號、美國專利案第6,310,366號、美國專利案第6,326,652號、美國專利案第6,204,524號及美國專利案第6,333,205號中所說明而眾所周知，所述專利的全部內容以引用方式併入本文中。
色彩恆常性是人類視覺系統特徵之一。人類視覺系統擅於在不同照明條件下辨別彩色物體。物體的色彩在極為不同的自然與人造光源類型(例如陽光、月光、白熾光、螢光及燭光)下看起來大致相同。然而，由於照明的光譜功率分布的改變，場景的所察覺的亮度與色彩外觀會有所改變。人類視覺系統不會完全移除光源的影響。
一種可能的解釋是，人類視覺系統不具有絕對色度裝置的作用。所察覺圖像含有光源與物體反射率的相互作用。因此，為使從成像裝置捕捉的圖像看起來自然，必須以與人類視覺系統作用方式類似的方式來保留光源的影響。例如，複製的日落場景必須看起來像日落場景。此假設由R.W.G.亨特(R.W.G.Hunt)的觀察所支持，即如果調整色彩平衡使得整個圖像整合灰色而不是校正色彩平衡(其中灰色印刷為灰色)而進行彩色印刷，則在彩色印刷中常會產生更令人愉悅的效果。R.W.G.亨特(R.W.G.Hunt)的″色彩複製(The Reproduction of Color)″§16.7。灰界理論假定圖片中的所有色彩均應整合(即平均)灰色。因此，需要並期望對所捕捉圖像更精確地進行色彩平衡的成像裝置。
發明內容
本發明提供一種可更緊密地維持在不同照明下的圖像色彩平衡的色彩平衡方法及設備。根據本發明例示性實施例，具有成像器色彩空間(例如紅綠藍(RGB)色彩空間)的來自輸入圖像的像素經取樣以用於灰界統計。為避免飽和區域的影響而刪改所述像素。如果所述灰界統計中包含預定百分比的像素，則根據中性白點為每一RGB通道計算增益。將通道增益施加到RGB圖像。此過程可產生適於顯示的經轉變色彩平衡圖像。
本發明可經實施以對模擬或數字圖像數據進行操作且可採用硬體、軟體或二者的組合來執行。
參照附圖從下面提供的例示性實施例的詳細說明將會明白本發明的前述及其它優點與特徵，其中 圖1顯示圖解說明根據本發明例示性實施例的色彩平衡過程的功能性方塊圖； 圖2顯示更詳細地圖解說明圖1所示過程的各部分的功能性方塊圖； 圖3顯示更詳細地圖解說明圖2所示過程的各部分的流程圖； 圖4顯示根據本發明例示性實施例而構造的成像器的方塊圖；及 圖5顯示處理器系統，其併入包含根據本發明實施例所構造的用於計算色彩平衡的電路的至少一個成像裝置。
具體實施例方式 在下述說明中，將例示性成像器色彩空間描述為RGB色彩空間；然而，本發明中可使用其它色彩成像協議，其中包含(例如)減色CMYK(青色、深紅色、黃色、黑色)色彩空間。
現在參照圖式來說明本發明的一般處理流程。參照圖1，從使用平鋪彩色濾光片陣列(例如貝爾(Bayer)馬賽克濾光片圖案)的圖像傳感器2獲取來自RGB色彩空間的圖像傳感器數據。施加內插平鋪貝爾(Bayer)RBG信號的去馬賽克過程3以產生Ri、Gi及Bi信號。通過收集圖像的色度統計並如下面參照圖3與4更詳細地說明計算通道增益，在過程4中對所述Ri、Gi及Bi信號進行色彩平衡以產生Rb、Gb及Bb信號。然後，使所述Rb、Gb及Bb信號經歷色彩校正過程5以通過應用常規的色彩校正方案產生Rt、Gt及Bt信號。將顯示映射6施加到經色彩校正信號Rt、Gt及Bt信號以產生適合在輸出過程7處顯示或另外輸出RGB圖像的R′、G′及B′信號。應了解，在處理方塊2、3、5、6及7中可分別使用任何已知的馬賽克、去馬賽克、色彩校正、顯示映射及顯示技術。
現在針對圖2更詳細地說明圖1的方塊4的色彩平衡過程。首先，在過程4a中計算經刪改灰界統計R_Sum、G_Sum、B_Sum及計數。然後在過程方塊4b中計算通道增益R_Gain、G_Gain及B_Gain並將所述通道增益施加到輸入信號Ri、Gi及Bi以產生經色彩平衡的圖像數據Rb、Gb及Bb。
下面關於本發明例示性實施例進一步詳細描述圖2所圖解說明的過程。首先參照處理方塊4a，可通過將輸入圖像整合灰色來導出灰界統計。參見R.W.G.亨特(R.W.G.Hunt)的″色彩複製(The Reproduction of Color)″(源泉出版社(Fountain Press)，1987年第4版，ISBN 0-86343-088-0)，其揭示內容以引用方式併入本文中。在本發明例示性實施例中，通過處理方塊4a對輸入圖像的每一像素取樣以用於整合灰色。在處理方塊4a中計算每一像素的色彩通道的色度和(R_SUM、G_SUM及B_SUM)且然後使用所述色度和在處理方塊4b中計算灰界概要的色度。將所述灰界概要的色度界定如下紅色值，GW_CR＝R_SUM/(R_SUM+G_SUM+B_SUM)；綠色值，GW_CG＝G_SUM/(R_SUM+G_SUM+B_SUM)；及藍色值，GW_CB＝B_SUM/(R_SUM+G_SUM+B_SUM)。在例示性實施例中，所有三個分量的色度的和為1。換句話說，GW_CR+GW_CG+GW_CB＝1。應了解，在處理方塊4a中可採用任何已知的像素選擇方法，其包含但不限於對圖像中的像素隨機取樣，或者任何趨向於選擇像素的方法或操作。
可通過刪改(即排除明顯離群值，例如接近飽和的像素)來進一步改善所述灰界概要的精確度以補償完全飽和的彩色物體等。圖3中的流程圖顯示例示性刪改過程。最初選擇像素(步驟10)。在所述例示性刪改過程中，如果綠色值高於預先設定的較低值(LOW_GREEN_VALUE)且低於預先設定的較高值(HIGH_GREEN_VALUE)；紅色值高於所述綠色值預先設定的較低分數(LOW_RED_GREEN_FRACTION)且低於所述綠色值預先設定的較高分數(HIGH_RED_GREEN_FRACTION)；且藍色值高於所述綠色值預先設定的較低分數(LOW_BLUE_GREEN_FRACTION)且低於所述綠色值預先設定的較高分數(HIGH_BLUE_GREEN_FRACTION)，則將像素包含在灰界統計中。在圖3的步驟20中執行這些測試。
如果所述像素通過上面所列出的準則(步驟20)，則將所述像素的紅色、綠色及藍色值分別添加到每一分量的總值(R_SUM、G_SUM及B_SUM)並使有效像素計數COUNT遞增(步驟30)。如果選定的像素並非用於取樣的最後像素(步驟40)，則選擇下一像素(步驟10)，並再次執行所述刪改準則確定(步驟20)。執行相同操作步驟(如上面參照圖3所述)，直到確定已選定將包含在灰界統計中的最後像素(步驟40)。如果在步驟20處確定所述像素不滿足所述刪改準則，則如上述執行步驟40。
一旦確定選定的像素為用於取樣的來自圖像的最後像素(在步驟40處為是)，色彩平衡系統便在步驟50處確定是否是經取樣圖像像素的總數的預定百分比計數，例如等於或大於總取樣像素的四分之一。如果等於或大於經取樣圖像像素總數的預定百分比計數，則認為色彩通道增益有效(步驟60)且應在過程方塊4b中計算所述增益並將其施加到圖像數據Ri、Gi及Bi。否則，認為所述增益無效且色彩通道保持不變(步驟70)。應注意，步驟50(即確定是否是總取樣像素的預定百分比計數)可在計算通道增益之後進行，但在計算通道增益之前做出所述確定更為有效。
處理方塊4b(圖2)中的通道增益計算圍繞在灰界概要的色度與預定的中性白點的色度之間進行平衡而循環出現。色度是以類似於已知的CIE XYZ標準觀察者三色刺激色度系統的概念來界定的。參見威澤斯基(Wyszecki)與斯泰爾斯(Stiles)、威利(Wiley)的「色彩科學概念及方法、量化數據與公式(Color Science Concepts andMethods，Quantitative Data and Formulae)″(ISBN 0-471-39918-3)，其揭示內容以引用方式併入本文中。圖像傳感器的光譜響應通常不與CIE標準觀察者相同。因為色彩平衡取決於場景施照體，所以需要針對已知光源來校準傳感器的中性白點。
在處理方塊4b中確定中性白點的色度。可自動地將所述確定計算為圖像傳感器的光譜響應、基於用戶偏好的預先設定或二者的組合。應了解，可使用用於選擇中性白點的任何已知的方法。中性白點的色度由三個分量組成紅色值N_CR、綠色值N_CG及藍色值N_CB。在優選實施例中，所有三個分量的色度的和為1。換句話說，N_CR+N_CG+N_CB＝1。
在優選實施例中，可以在處理方塊4b中使用系統調諧參數G_BIAS以根據圖像傳感器的色彩通道靈敏度來精細調諧所呈現的圖像。可根據圖像傳感器的色彩通道靈敏度、基於用戶偏好的預先設定或二者的組合來自動地計算G_BIAS。應了解，可使用用於選擇系統調諧參數的任何已知的方法。
在本發明實施例中，根據中性白點的色度(N_CR、N_CG、N_CB)、灰界概要的色度(GW_CR、GW_CG、GW_CB)及可選系統調諧參數(G_BIAS)來計算綠色通道增益G_GAIN。根據綠色通道增益計算紅色通道增益，而不是獨立地計算紅色通道增益。最後，根據紅色與綠色通道增益計算藍色通道增益。在本發明的一個實施例中，上面所提及的參數用於在處理方塊4b中為每一色彩通道如下計算增益 在處理方塊4b中執行通道增益的優選實施例遞歸計算，從而允許更完整地規範化通道增益。所述遞歸計算由方程式(1)、(2)及(3)的計算與可視需要多次重複的以下遞歸計算組成 在優選實施例中，在處理方塊4b中規範化採用方程式(1)、(2)及(3)或方程式(4)、(5)及(6)計算的通道增益(現在為簡單起見表示為R_GAIN、G_GAIN、B_GAIN)以最小化亮度信號變化，同時維持色彩通道增益之間的比率。由於綠色通道構成大多數亮度信號，所以通過將綠色通道增益設定為1.0來最小化亮度信號變化，並重新計算紅色通道增益與藍色通道增益，同時維持紅色、綠色及藍色通道增益之間的比率。這可由以下方程式來實現 (7)G_GAIN′＝1.0 在優選實施例中，在處理方塊4b中計算且如上文所述的紅色、綠色及藍色通道增益可分別用於調整處理方塊4中的信號Ri、Gi及Bi以產生信號Rb、Gb及Bb。在單個圖片快照應用中，可將導出的通道增益應用於後續色彩處理階段。在其中需要連續的視頻數據流的視頻應用中，可在處理方塊4c中存儲每一幀的新通道增益並將其應用於下一幀。如果需要更平滑的轉換，則可通過存儲多個過去通道增益並執行對所述過去及當前通道增益的低通濾波來實施對通道增益的低通濾波。可由運行均值或移動平均濾波器來操作所述低通濾波，如處理方塊4c所示。應了解，可使用任何已知的低通濾波方法。
從上述說明可顯而易見，本發明實現明顯的色彩平衡，實施較直接且相對容易。因此，以簡單且高效的方式實現色彩平衡。
圖4圖解說明例示性成像裝置300，其具有適用於提供圖1的方塊2所圖解說明的處理的像素陣列240。圖4的成像裝置採用貝爾(Bayer)濾光片並產生R、G、B像素輸出信號。由行驅動器245響應於行地址解碼器255來選擇性地激活陣列240的行線。成像裝置300中還包含列驅動器260及列地址解碼器270。由定時及控制電路250來操作成像裝置300，所述定時及控制電路控制地址解碼器255、270。控制電路250還控制行與列驅動器電路245、260。
與列驅動器260相關聯的取樣及保持電路261針對陣列240的選定像素讀取像素重設信號Vrst與像素圖像信號Vsig。針對每一像素，由差動放大器262產生差動信號(Vrst-Vsig)並由模擬到數字轉換器275(ADC)對其進行數位化。模擬到數字轉換器275將經數位化像素信號供應到形成且可輸出數字圖像的圖像處理器280。圖像處理器280具有電路(例如處理器)，所述電路能夠對像素陣列240執行本發明的色彩平衡處理(圖1的方塊4)。
或者，可由位於放大器262與ADC 275之間的硬連線或邏輯電路(未顯示)在所述像素陣列的模擬輸出上完成色彩平衡處理，或可由另一裝置以軟體或硬體在圖像處理器280的數字圖像輸出上完成色彩平衡處理。
圖5顯示系統1100，所述系統為經修改以包含併入根據本發明的色彩平衡方法的成像裝置300(圖4)的典型處理器系統。系統1100為具有可包含圖像傳感器裝置的數字電路的例示性系統。在沒有限定性的情況下，這一系統可包含計算機系統、靜態或視頻相機系統、掃描儀、機器視覺、視頻電話及自動聚焦系統或其它成像器系統。
系統1100(例如相機系統)通常包括中央處理單元(CPU)1102(例如微處理器)，其經由總線1104與輸入/輸出(I/O)裝置1106進行通信。成像裝置300還經由總線1104與CPU 1102進行通信。基於處理器的系統1100還包含隨機存取存儲器(RAM)1110，且可包含可裝卸存儲器1115(例如快閃記憶體)，所述存儲器也經由總線1104與CPU 1102進行通信。可將成像裝置300與處理器(例如，CPU、數位訊號處理器或微處理器)結合，而在單個集成電路上或在與所述處理器不同的晶片上的存儲裝置可有可無。
雖然已如上描述及圖解說明了本發明優選實施例，但應了解，這些實施例是本發明的例示且不應被視為限定性。例如，雖然已結合CMOS圖像傳感器描述了例示性實施例，但本發明可適用於其它電子圖像傳感器(例如CCD圖像傳感器)。可進行添加、刪除、替代及其它修改而不背離本發明精神或範圍。因此，不應將本發明視為受前述說明限定，而僅受隨附權利要求書的範圍限定。
權利要求
1、一種對來自圖像傳感器的輸入圖像數據執行色彩平衡操作的方法，其包括以下動作
為具有色彩通道的所述輸入圖像數據計算灰界統計；
基於所述灰界統計及中性白點為所述輸入圖像數據計算色彩通道增益；及
通過將所述色彩通道增益施加到所述輸入圖像數據的相應色彩通道而將所述輸入圖像數據轉變為輸出圖像。
2、如權利要求1所述的方法，其中所述計算灰界統計的動作進一步包括基於預定準則來刪改在計算所述灰界統計中使用的所述像素。
3、如權利要求2所述的方法，其中所述刪改動作進一步包括基於每一色彩通道的高與低閾值範圍來選擇用於包含在所述灰界統計中的像素。
4、如權利要求2所述的方法，其中所述刪改動作進一步包括確定符合所述預定準則的像素總數是否是在所述灰界統計的所述計算中所考慮的所述像素總數的預定百分比。
5、如權利要求1所述的方法，其中所述計算所述色彩通道增益的動作包括使用系統調諧參數以根據所述圖像傳感器的色彩通道靈敏度來精細調諧所述輸出圖像。
6、如權利要求1所述的方法，其中所述計算所述色彩通道增益的動作進一步包括以遞歸方式重新計算所述通道增益的動作。
7、如權利要求1所述的方法，其中所述色彩通道為紅色R、綠色G及藍色B且根據以下方程式計算所述色彩通道增益
及
其中G_GAIN為綠色通道的增益，R_GAIN為紅色通道的增益，且B_GAIN為藍色通道的增益；GW_CR、GW_CB及GW_CG表示所述灰界概要的色度；且N_CR、N_CB及N_CG表示所述中性白點的色度。
8、如權利要求7所述的方法，其進一步包括以遞歸方式如下計算所述通道增益的動作
及
其中G_GAIN′為綠色通道的經重新計算增益；R_GAIN′為紅色通道的經重新計算增益，且B_GAIN′為藍色通道的經重新計算增益。
9、如權利要求1所述的方法，其中所述色彩通道為紅色R、綠色G及藍色B且根據以下方程式計算所述色彩通道增益
及
其中G_GAIN為綠色通道的增益，R_GAIN為紅色通道的增益，且B_GAIN為藍色通道的增益；GW_CR、GW_CB及GW_CG表示所述灰界概要的色度；G_BIAS表示調諧參數；且N_CR、N_CB及N_CG表示所述中性白點的所述色度。
10、如權利要求9所述的方法，其進一步包括以遞歸方式如下計算所述通道增益的動作
及
其中G_GAIN′為綠色通道的經重新計算增益；R_GAIN′為紅色通道的經重新計算增益，且B_GAIN′為藍色通道的經重新計算增益。
11、如權利要求1所述的方法，其中所述計算所述色彩通道增益的動作進一步包括規範化所述所計算通道增益的動作。
12、如權利要求11所述的方法，其進一步包括如下規範化所述所計算色彩通道增益的動作
G_GAIN′＝1.0
13、如權利要求1所述的方法，其進一步包括使用低通濾波器對所述所計算色彩通道增益進行濾波的動作。
14、如權利要求1所述的方法，其進一步包括以下動作
存儲預定數目的色彩通道增益；及
通過對所述預定數目的所存儲色彩通道增益求平均值來計算所述色彩通道增益。
15、如權利要求1所述的方法，其中所述輸入圖像傳感器是視頻相機的一部分。
16、如權利要求1所述的方法，其中所述輸入圖像為RGB圖像。
17、如權利要求1所述的方法，其中所述輸入圖像數據為模擬數據。
18、如權利要求1所述的方法，其中所述輸入圖像數據為數字數據。
19、一種用於對來自圖像傳感器的輸入圖像數據執行色彩平衡操作的成像裝置，所述裝置包括
電路，其用於
為具有色彩通道的所述輸入圖像數據計算灰界統計；
基於所述灰界統計及中性白點為所述輸入圖像數據計算色彩通道增益；及
通過將所述色彩通道增益施加到所述輸入圖像數據的相應色彩通道來將所述輸入圖像數據轉變為輸出圖像。
20、如權利要求19所述的裝置，其中所述電路為微處理器。
21、如權利要求19所述的裝置，其中所述用於計算灰界統計的電路進一步基於預定準則來刪改在計算所述灰界統計中使用的所述像素。
22、如權利要求21所述的裝置，其中所述用於刪改的電路進一步基於每一色彩通道的高與低閾值範圍來選擇用於包含在所述灰界統計中的像素。
23、如權利要求21所述的裝置，其中所述用於刪改的電路進一步包括確定符合所述預定準則的像素總數是否是在所述灰界統計的所述計算中所考慮的所述像素總數的預定百分比。
24、如權利要求19所述的裝置，其中所述用於計算所述色彩通道增益的電路根據所述圖像傳感器的所述色彩通道靈敏度來精細調諧所述輸出圖像。
25、如權利要求19所述的裝置，其中所述用於計算所述色彩通道增益的電路以遞歸方式重新計算所述通道增益。
26、如權利要求19所述的裝置，其中所述色彩通道為紅色R、綠色G及藍色B且根據以下方程式計算所述色彩通道增益
及
其中G_GAIN為綠色通道的增益，R_GAIN為紅色通道的增益，且B_GAIN為藍色通道的增益；GW_CR、GW_CB及GW_CG表示所述灰界概要的色度；且N_CR、N_CB及N_CG表示所述中性白點的色度。
27、如權利要求26所述的裝置，其中所述通道增益是以遞歸方式如下計算的
及
其中G_GAIN′為綠色通道的經重新計算增益；R_GAIN′為紅色通道的經重新計算增益，且B_GAIN′為藍色通道的經重新計算增益。
28、如權利要求19所述的裝置，其中所述色彩通道為紅色R、綠色G及藍色B且根據以下方程式計算所述色彩通道增益
及
其中G_GAIN為綠色通道的增益，R_GAIN為紅色通道的增益，且B_GAIN為藍色通道的增益；GW_CR、GW_CB及GW_CG表示所述灰界概要的色度；G_BIAS表示調諧參數；且N_CR、N_CB及N_CG表示所述中性白點的所述色度。
29、如權利要求28所述的裝置，其中所述通道增益是以遞歸方式如下計算的
及
其中G_GAIN′為綠色通道的經重新計算增益；R_GAIN′為紅色通道的經重新計算增益，且B_GAIN′為藍色通道的經重新計算增益。
30、如權利要求19所述的裝置，其中所述用於計算所述色彩通道增益的電路進一步包括用於規範化所述所計算通道增益的電路。
31、如權利要求30所述的裝置，其進一步包括用於如下規範化所述所計算色彩通道增益的電路
G_GAIN′＝1.0
32、如權利要求19所述的裝置，其進一步包括用於使用低通濾波器對所述所計算色彩通道增益進行濾波的電路。
33、如權利要求19所述的裝置，其進一步包括用於執行以下動作的電路
存儲預定數目的色彩通道增益；及
通過對所述預定數目的所存儲色彩通道增益求平均值來計算所述色彩通道增益。
34、如權利要求19所述的裝置，其中所述輸入圖像傳感器為視頻相機的一部分。
35、如權利要求19所述的裝置，其中所述輸入圖像為RGB圖像。
36、如權利要求19所述的裝置，其中所述輸入圖像數據為模擬數據。
37、如權利要求19所述的裝置，其中所述輸入圖像數據為數字數據。
38、一種對來自圖像傳感器的輸入圖像數據執行色彩平衡操作的平衡單元，所述單元包括
計算構件，其用於為具有色彩通道的所述輸入圖像數據計算灰界統計；
計算構件，其用於基於所述灰界統計及中性白點為所述輸入圖像數據計算色彩通道增益；及
轉變構件，其用於通過將所述色彩通道增益施加到所述輸入圖像數據的相應色彩通道來將所述輸入圖像數據轉變為輸出圖像。
39、如權利要求38所述的單元，其中所述用於計算灰界統計的構件進一步包括基於預定準則刪改在計算所述灰界統計中使用的所述像素。
40、如權利要求39所述的單元，其中所述用於刪改的構件進一步包括基於每一色彩通道的高與低閾值範圍來選擇用於包含在所述灰界統計中的像素。
41、如權利要求39所述的單元，其中所述用於刪改的構件進一步包括確定符合所述預定準則的像素總數是否是在所述灰界統計的所述計算中所考慮的所述像素總數的預定百分比。
42、如權利要求38所述的單元，其中所述用於計算所述色彩通道增益的構件包括使用系統調諧參數以根據所述圖像傳感器的所述色彩通道靈敏度來精細調諧所述輸出圖像。
43、如權利要求38所述的單元，其中所述用於計算所述色彩通道增益的構件進一步包括所述以遞歸方式重新計算所述通道增益的動作。
44、如權利要求38所述的單元，其中所述用於計算所述色彩通道增益的構件進一步包括所述規範化所述所計算通道增益的動作。
45、如權利要求38所述的單元，其進一步包括用於使用低通濾波器對所述所計算色彩通道增益進行濾波的構件。
46、如權利要求38所述的單元，其進一步包括用於執行以下動作的構件
存儲預定數目的色彩通道增益；及
通過對所述預定數目的所存儲色彩通道增益求平均值來計算所述色彩通道增益。
47、一種成像器系統，其包括
像素陣列，其用於提供圖像信號；
讀出電路，其用於讀出圖像信號；及
成像裝置，其對從讀出圖像信號確定的輸入圖像數據執行色彩平衡操作，所述裝置包括經編程用於執行以下動作的圖像處理器
為具有色彩通道的所述輸入圖像數據計算灰界統計；
基於所述灰界統計及中性白點為所述輸入圖像數據計算色彩通道增益；及
通過將所述色彩通道增益施加到所述輸入圖像數據的相應色彩通道來將所述輸入圖像數據轉變為輸出圖像。
48、如權利要求47所述的系統，其進一步包括用於接收所述成像裝置的輸出的處理器。
49、如權利要求47所述的系統，其中所述計算灰界統計的動作進一步包括基於預定準則刪改在計算所述灰界統計中使用的所述像素。
50、如權利要求49所述的系統，其中所述刪改動作進一步包括基於每一色彩通道的高與低閾值範圍來選擇用於包含在所述灰界統計中的像素。
51、如權利要求49所述的系統，其中所述刪改動作進一步包括確定符合所述預定準則的像素總數是否是在所述灰界統計的所述計算中所考慮的所述像素總數的預定百分比。
52、如權利要求47所述的系統，其中所述計算所述色彩通道增益的動作包括使用系統調諧參數以根據所述圖像傳感器的所述色彩通道靈敏度來精細調諧所述輸出圖像。
53、如權利要求47所述的系統，其中所述計算所述色彩通道增益的動作進一步包括所述以遞歸方式重新計算所述通道增益的動作。
54、如權利要求47所述的系統，其中所述色彩通道為紅色R、綠色G及藍色B且所述圖像處理器經編程以根據以下方程式計算色彩通道增益
及
其中G_GAIN為綠色通道的增益，R_GAIN為紅色通道的增益，且B_GAIN為藍色通道的增益；GW_CR、GW_CB及GW_CG表示所述灰界概要的色度；且N_CR、N_CB及N_CG表示所述中性白點的色度。
55、如權利要求54所述的系統，其中所述圖像處理器經編程而以遞歸方式如下計算所述通道增益
及
其中G_GAIN′為綠色通道的經重新計算增益；R_GAIN′為紅色通道的經重新計算增益，且B_GAIN′為藍色通道的經重新計算增益。
56、如權利要求47所述的系統，其中所述色彩通道為紅色R、綠色G及藍色B且所述圖像處理器經編程以根據以下方程式計算色彩通道增益
及
其中G_GAIN為綠色通道的增益，R_GAIN為紅色通道的增益，且B_GAIN為藍色通道的增益；GW_CR、GW_CB及GW_CG表示所述灰界概要的色度；G_BIAS表示調諧參數；且N_CR、N_CB及N_CG表示所述中性白點的所述色度。
57、如權利要求56所述的系統，其中所述圖像處理器經編程而以遞歸方式如下計算所述通道增益
及
其中G_GAIN′為綠色通道的經重新計算增益；R_GAIN′為紅色通道的經重新計算增益，且B_GAIN′為藍色通道的經重新計算增益。
58、如權利要求47所述的系統，其中所述圖像處理器經編程以規範化所述所計算通道增益。
59、如權利要求58所述的系統，其中所述圖像處理器經編程以如下規範化所述所計算色彩通道增益
G_GAIN′＝1.0
60、如權利要求47所述的系統，其中所述圖像處理器經編程以對所述所計算色彩通道增益進行低通濾波。
61、如權利要求47所述的系統，其中所述圖像處理器經編程以
存儲預定數目的色彩通道增益；及
通過對所述預定數目的所存儲色彩通道增益求平均值來計算所述色彩通道增益。
62、如權利要求47所述的系統，其中所述輸入圖像傳感器是視頻相機的一部分。
63、如權利要求47所述的系統，其中所述輸入圖像為RGB圖像。
64、如權利要求47所述的系統，其中所述輸入圖像數據為模擬數據。
65、如權利要求47所述的系統，其中所述輸入圖像數據為數字數據。
全文摘要
對來自圖像的像素進行取樣以用於灰界統計。為避免飽和區域的影響而刪改所述像素。如果所述灰界統計中包含預定百分比的像素，則計算色彩通道增益並將其施加到所述圖像。因此，以簡單且高效的方式實現色彩平衡。
文檔編號H04N9/73GK101361374SQ200680051089
公開日2009年2月4日 申請日期2006年12月13日 優先權日2005年12月14日
發明者沙恩·C·胡 申請人:美光科技公司