使用場景檢測的白平衡調整方法及其裝置製造方法
2023-06-20 06:50:11 2
使用場景檢測的白平衡調整方法及其裝置製造方法
【專利摘要】一種使用場景檢測的白平衡調整方法及其裝置，該調整方法通過白平衡調整裝置來實現，包含：取得原始圖像數據，該原始圖像數據對應多個感測單位；依據該原始圖像數據產生初始白平衡增益值；依據該原始圖像數據產生圖像參數，該圖像參數對應多個圖像參數單位；依據該圖像參數判斷預設條件是否被滿足，並據以產生判斷結果；依據該判斷結果決定該原始圖像數據是否對應多個內建場景的其中之一，該多個內建場景包含一第一場景，該第一場景對應第一場景調整規則；以及當該原始圖像數據對應該第一場景時，依據該第一場景調整規則調整該初始白平衡增益值或計算該原始圖像數據以得到一場景白平衡增益值，並使用該場景白平衡增益值調整該原始圖像數據。
【專利說明】使用場景檢測的白平衡調整方法及其裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種白平衡調整方法及其裝置，尤其是一種使用場景檢測的白平衡調整方法及其裝置。
【背景技術】
[0002]對於一圖像採集裝置(例如一數位相機)而言，其所採集的圖像會因不同的環境色溫而呈現不同顏色，舉例來說，當圖像景物為一白色牆面時，其於低環境色溫下(例如1000K至2800K)會呈現暖色調的顏色；而在高環境色溫下(例如8000K至12200K)則會呈現冷色調的顏色，因此，該圖像採集裝置通常會對所採集的圖像進行一白平衡處理，以免除或減少不同環境色溫對顏色表現的影響，換句話說，該白平衡處理是用來使不同環境色溫下所採集的同一景物的圖像均能維持相似的顏色，藉此排除色偏的現象。
[0003]現有技術中，主要有兩種白平衡處理方法，其一為「灰度世界」；另一為「找白點法」。灰度世界的原理是基於一圖像會包含許多不同色彩的假設，當該圖像隨機地包含各種色彩時，這些色彩的平均值理論上應為灰色，因此，該算法為將一圖像中的所有感測單位的色彩加總並平均以得到一平均值，並在該平均值不是一灰色值時，將該灰色值除以該平均值以得到一白平衡增益值，然後再利用該白平衡增益值來調整圖像中所有感測單位的顏色。然而，上述灰度世界的算法僅在所採集的圖像中含有豐富的色彩時才適用，倘若該圖像的顏色單一或缺少變化(例如該圖像為一藍天或一草地)，利用灰度世界的算法來執行白平衡反而會造成該圖像顏色失真(例如藍天變得灰濛而不蒼藍，或綠地變得死灰而不翠綠)。
[0004]另外，找白點法的原理則是尋找一圖像中近似白色的多個感測單位，並將這些感測單位的色彩加總及平均以得到一平均值，然後在該平均值不等於一白色值時，將該白色值除以該平均值以得到一白平衡增益值，接著再利用該白平衡增益值來調整圖像中所有感測單位的顏色。然而，找白點法也有其限制，當一圖像中不存在近似白色的感測單位時(例如該圖像為一草地或一夕陽)，使用找白點法來執行白平衡也會造成該圖像顏色失真，而無法還原其應有或使用者所期待的顏色。
[0005]由於上述兩種主要的白平衡方法均無法在特定場景下正確地或貼近使用者的需求來還原顏色，因此本【技術領域】仍有進一步改善白平衡技術的需求。
【發明內容】
[0006]鑑於上述，本發明之一目的在於提供一種使用場景檢測的白平衡調整方法及其裝置，以解決現有技術的問題。
[0007]本發明披露了一種使用場景檢測的白平衡調整方法，通過一白平衡調整裝置來實現。依據本發明的一實施例，該白平衡調整方法包含:取得一原始圖像數據，該原始圖像數據對應多個感測單位；依據該原始圖像數據產生一初始白平衡增益值；依據該原始圖像數據產生至少一圖像參數，該至少一圖像參數對應多個圖像參數單位；依據該至少一圖像參數判斷至少一預設條件是否被滿足，並據以產生一判斷結果；依據該判斷結果決定該原始圖像數據是否對應多個內建場景的其中之一，該多個內建場景包含一第一場景，該第一場景對應一第一場景調整規則；以及當該原始圖像數據對應該第一場景時，依據該第一場景調整規則調整該初始白平衡增益值或計算該原始圖像數據以得到一場景白平衡增益值，並使用該場景白平衡增益值調整該原始圖像數據。
[0008]依據本發明的一實施例，上述白平衡調整方法可進一步包含:取得至少一圖像採集參數。另外，上述依據該判斷結果決定該原始圖像數據是否對應該多個內建場景的其中之一的步驟包含:依據該圖像採集參數及該判斷結果決定該原始圖像數據是否對應該多個內建場景的其中之一。
[0009]依據本發明的一實施例，前述多個圖像參數單位的數目小於該多個感測單位的數目，舉例而言，該多個圖像參數單位的數目為該多個感測單位的數目的k分之I,該k為4的正整數倍或冪次方。
[0010]依據本發明的一實施例，前述至少一圖像參數包含一亮度參數、一色彩參數以及一紋理參數的至少其中之一。
[0011]本發明另披露了一種使用場景檢測的白平衡調整裝置，用來執行本發明的白平衡調整方法及其均等。依據本發明的一實施例，該白平衡調整裝置包含:一數據輸入接口，用來耦接一圖像採集單元，並從該圖像採集單元接收一原始圖像數據，該原始圖像數據對應多個感測單位；一白平衡運算單元，耦接該數據輸入接口，用來依據該原始圖像數據產生一初始白平衡增益值；一圖像參數運算單元，耦接該數據輸入接口，用來依據該原始圖像數據產生至少一圖像參數，該至少一圖像參數對應多個圖像參數單位；一判斷單元，耦接該圖像參數運算單元，用來依據該至少一圖像參數判斷至少一預設條件是否被滿足，並據以產生一判斷結果；以及一場景決定單元，耦接該判斷單元及該白平衡運算單元，用來依據該判斷結果決定該原始圖像數據是否對應多個內建場景的其中之一，該多個內建場景包含一第一場景，該第一場景對應一第一場景調整規則，其中當該原始圖像數據對應該第一場景時，該白平衡運算單元依據該第一場景調整規則調整該初始白平衡增益值或計算該原始圖像數據以得到一場景白平衡增益值，並使用該場景白平衡增益值調整該原始圖像數據。
[0012]依據本發明的一實施例，上述場景決定單元進一步耦接該數據輸入接口，用來從該圖像採集單元取得至少一圖像採集參數，並依據該圖像採集參數及該判斷結果決定該原始圖像數據是否對應該多個內建場景的其中之一。
[0013]有關本發明的特徵、實作與功效，現配合圖式作優選實施例詳細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的使用場景檢測的白平衡調整方法的一實施例的示意圖。
[0015]圖2為依據原始圖像數據產生亮度參數的一實施例的示意圖。
[0016]圖3為依據原始圖像數據產生色彩參數的一實施例的示意圖。
[0017]圖4為依據原始圖像數據產生紋理參數的一實施例的示意圖。
[0018]圖5為圖1的步驟S140的一實施例的示意圖。
[0019]圖6為圖1的步驟S140的另一實施例的示意圖。
[0020]圖7為圖1的步驟S140的又一實施例的示意圖。
[0021]圖8為本發明的使用場景檢測的白平衡調整裝置的一實施例的示意圖。[0022]【主要元件符號說明】
[0023]200亮度參數
[0024]210圖像參數單位
[0025]220原始圖像數據
[0026]230感測單位
[0027]300彩色參數
[0028]310圖像參數單位
[0029]320原始圖像數據
[0030]330感測單位
[0031]400紋理參數
[0032]410圖像參數單位
[0033]420原始圖像數據
[0034]430感測單位
[0035]800使用場景檢測的白平衡調整裝置810數據輸入接口
[0036]820白平衡運算單元
[0037]830圖像參數運算單元
[0038]840判斷單元
[0039]850場景決定單元
[0040]SllO接收一原始圖像數據
[0041]S120依據該原始圖像數據產生一初始白平衡增益值
[0042]S130依據該原始圖像數據產生至少一圖像參數
[0043]S140依據該至少一圖像參數判斷至少一預設條件是否被滿足，並據以產生一判斷結果
[0044]S150依據該判斷結果決定該原始圖像數據是否對應多個內建場景的其中之一及/或對應該多個內建場景的何者
[0045]S160依據一第一場景調整規則調整該初始白平衡增益值或計算該原始圖像數據以得到一場景白平衡增益值，並使用該場景白平衡增益值調整該原始圖像數據
[0046]S170使用該初始白平衡增益值來調整該原始圖像數據
[0047]S510依據色彩參數判斷一顏色數目或比例是否大於一預設門坎值，以產生一顏色判斷結果
[0048]S520依據亮度參數判斷一平均或加權亮度值是否高於或低於一預設亮度值，以產生一亮度判斷結果
[0049]S530依據該顏色判斷結果及該亮度判斷結果產生該判斷結果
[0050]S610依據色彩參數判斷一顏色數目或比例是否大於一預設門坎值，以產生一顏色判斷結果
[0051]S620依據紋理參數判斷一平均或加權紋理值是否高於一預設紋理值，以產生一紋理判斷結果
[0052]S630依據該顏色判斷結果及該紋理判斷結果產生該判斷結果
[0053]S710依據色彩參數判斷一顏色數目或比例是否大於一預設門坎值，以產生一顏色判斷結果
[0054]S720依據亮度參數判斷一第一區域的亮度值與一第二區域的亮度值的差異是否高於一預設亮度差異值，以產生一亮度差異判斷結果
[0055]S730依據該顏色判斷結果及該亮度差異判斷結果產生該判斷結果
【具體實施方式】
[0056]以下說明內容的技術用語為參照本【技術領域】的習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語的解釋以本說明書的說明或定義為準。另外，在實施為可能的前提下，本說明書所描述的物件或事件間的相對關係，涵義可包含直接或間接的關係，所謂「間接」指物件間尚有中間物或物理空間的存在，或指事件間尚有中間事件或時間間隔的存在。再者，以下內容為關於白平衡調整，對於本領域常見的技術或原理，若不涉及本發明的技術特徵，將不予贅述。此外，圖標中元件的形狀、尺寸、比例以及流程的步驟順序等僅為示意，供本【技術領域】的普通技術人員了解本發明之用，而非對本發明的實施範圍加以限制。
[0057]另外，以下說明內容的各實施例分別具有一或多個技術特徵，然此並不意味使用本
【發明者】必需同時實施任一實施例中的所有技術特徵，或僅能分開實施不同實施例中的一部或全部技術特徵。換句話說，只要不影響實施可能性，本【技術領域】的普通技術人員可依據本發明的披露內容，並視自身的需求或設計規範，選擇性地實施任一實施例中部分或全部的技術特徵，或者選擇性地實施多個實施例中部分或全部的技術特徵的組合，藉此增加本發明實施時的彈性。
[0058]本發明的披露內容包含一種使用場景檢測的白平衡調整方法及其裝置，該方法及裝置可依據一原始圖像數據來判斷其所對應的場景，並據以進行白平衡調整。本發明的白平衡調整方法及其裝置可用於一圖像採集裝置，例如一數位相機，然此並非對本發明的限制，其他圖像採集裝置如數字攝影機等也得採用本發明。此外，在實施為可能的前提下，本【技術領域】的普通技術人員能夠依據本發明披露內容來選擇等效的元件或步驟來實現本發明，也即本發明的實施並不局限於本發明所披露的實施例。再者，由於本發明的白平衡調整方法可通過本發明的白平衡調整裝置來實現，也可能通過其他白平衡調整裝置來實現，因此在不影響該方法發明的充分披露及可實施性的前提下，以下方法發明的說明將著重於方法本身而非硬體裝置的細節；類似地，本發明的白平衡調整裝置所包含的部分或全部元件的任一單獨而言可為已知的元件，因此，在不影響該裝置發明的充分披露及可據以實施的前提下，以下說明對於實現該裝置發明的個別元件的細節將予以節略。
[0059]請參閱圖1，其為本發明的使用場景檢測的白平衡調整方法的一實施例的示意圖。本實施例可用於一圖像採集裝置(例如一數位相機)，更精確地說，可用來協助該圖像採集裝置執行白平衡調整。如圖1所示，本實施例的白平衡調整方法包含下列步驟:
[0060]步驟SllO:接收一原始圖像數據，該原始圖像數據對應多個感測單位。本實施例中，該原始圖像數據為一數字圖像數據；
[0061]步驟S120:依據該原始圖像數據產生一初始白平衡增益值。本實施例中，產生該初始白平衡增益值的方式可通過灰度世界的算法或找白點法之算法，然而此僅為舉例說明，其他已知的白平衡算法也能夠為本步驟所採用；
[0062]步驟S130:依據該原始圖像數據產生至少一圖像參數，該至少一圖像參數對應多個圖像參數單位。本實施例中，該至少一圖像參數包含一亮度參數、一色彩參數以及一紋理參數的任一或任意組合，這些參數的任一個對應多個圖像參數單位，且該多個圖像參數單位的數目(例如Nxm個，該η與m為正整數)等於或少於前述原始圖像數據的多個感測單位的數目(例如(α Xn) X ( a Xm)個,該α為正整數)；
[0063]步驟S140:依據該至少一圖像參數判斷至少一預設條件是否被滿足，據以產生一判斷結果。本實施例中，該至少一預設條件的條件內容可由使用者更改及/或新增；
[0064]步驟S150:依據該判斷結果決定該原始圖像數據是否對應多個內建場景的其中之一及/或對應該多個內建場景的何者，其中該多個內建場景分別對應不同的調整規則，例如該多個內建場景包含一第一場景，而該第一場景對應一第一場景調整規則。本實施例中，該第一場景可以是藍天場景、草地場景、黃昏場景或其他場景。若該第一場景為藍天場景，其對應的第一場景調整規則即為一藍天場景調整規則；若該第一場景為草地場景時，其對應的第一場景調整規則即為一草地場景調整規則，後續依此類推。該第一場景調整規則可以是一白平衡調整值或是一原始圖像數據選擇及/或運算規則；以及
[0065]步驟S160:當步驟S150依據該判斷結果決定該原始圖像數據對應該第一場景時，依據該第一場景調整規則調整該初始白平衡增益值或計算該原始圖像數據以得到一場景白平衡增益值，並使用該場景白平衡增益值調整該原始圖像數據。舉例來說，當該原始圖像數據對應前述藍天場景時，本步驟即依據藍天場景的場景調整規則排除該原始圖像數據中一部或全部對應藍色的感測單位，然後再利用其餘的感測單位所儲存的信息來通過任一已知的白平衡算法計算出該場景白平衡增益值，接著再利用該場景白平衡增益值來調整該原始圖像數據，藉此增進白平衡調整的正確性，換言之，藉此避免過多的藍色數據影響到白平衡調整的正確性。又舉另一例而言，當該原始圖像數據對應一草地場景時，本步驟即依據該草地場景的場景調整規則使用一草地場景的白平衡調整值來調整該初始白平衡增益值(例如將構成該初始白平衡增益值的綠色增益乘以1.2倍)，藉此得到該場景白平衡增益值，並據以調整該原始圖像數據。
[0066]請注意，前述步驟S150也可能依據該判斷結果而決定該原始圖像數據不對應任何內建場景，因此，如圖1所示，本實施例尚可包含一步驟S170如下:
[0067]步驟S170:當步驟S150依據該判斷結果決定該原始圖像數據不對應該多個內建場景的任一個時，使用步驟S120的初始白平衡增益值來調整該原始圖像數據。
[0068]承上所述，於步驟S130中，該多個圖像參數單位的數目可進一步設計為該多個感測單位的數目的k分之1，其中該k為4的正整數倍或冪次方。舉例來說，當該原始圖像數據包含1280X960個感測單位時，該多個圖像參數單位的數目可設計為320X240或80X60，也即該多個圖像參數單位的數目為該原始圖像數據的感測單位數目的1/4或1/16。而本實施例之所以將k設為4的正整數倍或冪次方基于貝爾圖(Bayer Pattern),貝爾圖為一種廣泛用於圖像感測領域的技術，其通過一彩色濾光片使一個方形陣列中的4個感測單位分別保留綠紅綠藍(Gr，R, Gb, B)等顏色，從而構成一個包含三原色的基本單位，易言之，本實施例以三原色的基本單位來作為圖像參數單位的數目的基礎。然而，三原色的基本單位不一定如貝爾圖般包含4個感測單位,也可能僅包含I個感測單位(例如Foveon X3傳感器技術)，因此只要在實施為可能的前提下，本發明的圖像參數單位的數目與該原始圖像數據的感測單位的數目間的關係並不限定。[0069]另外,如圖2所示，當前述圖像參數為亮度參數200且一個圖像參數單位210對應原始圖像數據220中4個感測單位230時(也即當前述k=4時)，每個圖像參數單位210的亮度參數值(Y)可利用下式來產生:Y=0.299XR+0.587X (Gr+Gb) /2+0.114XB (式一)。式一中的R、Gr, Gb、B分別為前述貝爾圖中4個感測單位230所保留的紅綠綠藍等顏色。而當一個圖像參數單位對應8或16個感測單位時(也即k=8或16)，只要將這些感測單位中各顏色的平均值分別代入式一即可求出該圖像參數單位之亮度參數值(Y)，其餘k值的相對應的算法可以此類推。又當一個感測單位即構成一個三原色的基本單位時，式一的Gr、Gb可由該單一感測單位所保留的綠色值來取代。
[0070]此外,如圖3所示，當前述圖像參數為彩色參數300且一個圖像參數單位310對應原始圖像數據320中4個感測單位330時(也即k=4時)，每個圖像參數單位310的彩色參數值(包含色度參數值U與濃度參數值V)可由以下式二及式三來產生:U=0.14713 X R-0.28886X (Gr+Gb)/2+0.436XB (式二) ;V=0.615XR-0.51499X (Gr+Gb)/2-0.10001XB (式三)。類似地，式二及式三中的R、Gr、Gb、B分別為前述貝爾圖中4個感測單位330所保留的紅綠綠藍等顏色。而其他k值的相對應的算法可參照前述亮度參數值(Y)的計算說明來類推。請注意，於一 UV平面中(其中U為橫軸、V為縱軸)，當一圖像參數單位的U值及V值落入該UV平面的一預設顏色(例如藍色)的區域時，本實施例即將該圖像參數單位的顏色視為符合該預設顏色，故通過定義多個預設顏色的區域，本實施例即能對該多個圖像參數單位的顏色分布進行統計。
[0071]再者，如圖4所示，當該至少一圖像參數為紋理參數400且其圖像參數單位的數目為nXm個時，每一圖像參數單位410的紋理參數值(T)可由下式來產生=T=G^j-Gi,」(式四)。其中i為I到η-1之間的值；j為I到m之間的值；G則為原始圖像數據420中k/4(k為4的正整數倍或冪次方)個貝爾圖所包含的感測單位430所保留的綠色值Gr、Gb或(Gr+Gb) /2的平均或 加權平均。
[0072]請注意，前述的式一至式四僅為範例，本【技術領域】的普通技術人員能使用其它已知的亮度、色彩及紋理計算式來取代式一至式四，或視需求或設計規範來調整式一至式四中的數值，易言之，式一至式四供本【技術領域】人士了解本發明之用，非用以限定本發明。
[0073]請參閱圖1及其說明，於步驟S140中，該至少一預設條件包含一第一場景預設條件(例如一藍天場景預設條件)、一第二場景預設條件(例如一綠地場景預設條件)以及一第三場景預設條件(例如一黃昏場景預設條件)。如圖5所示，依據該至少一圖像參數判斷上述第一場景預設條件是否被滿足時，步驟S140可包含下列步驟:
[0074]步驟S510:依據前述色彩參數判斷該多個圖像參數單位符合一預設顏色的一顏色數目或比例是否大於一預設門坎值，以產生一顏色判斷結果。舉例來說，當該第一場景預設條件對應一藍天場景時，上述預設顏色為藍色，且本步驟判斷藍色的圖像參數單位佔全部單位的一顏色比例是否大於該預設門坎值(例如1/4)；
[0075]步驟S520:依據前述亮度參數判斷構成該顏色數目的這些圖像參數單位的一平均或加權亮度值是否高於或低於一預設亮度值，以產生一亮度判斷結果。舉例來說，當該第一場景預設條件對應前述藍天場景時，本步驟判斷藍色的圖像參數單位的平均亮度值是否大於該預設亮度值(例如120);以及
[0076]步驟S530:依據上述顏色判斷結果及亮度判斷結果產生該判斷結果。舉例來說，當該顏色判斷結果指出藍色的圖像參數單位佔全部單位的顏色比例大於該預設門坎值且平均亮度值大於該預設亮度值時，本步驟判斷該藍天場景預設條件被滿足，並據以產生該判斷結果。
[0077]承上所述，由於一特定場景中，符合一預設顏色的圖像參數單位可能會集中在畫面的某個區域，因此步驟S510可進一步包含:判斷構成該顏色數目或比例的這些圖像參數單位落於一預設區域裡的一集中比例是否高於一預設比例，以產生該顏色判斷結果。舉例來說，當該第一場景預設條件對應前述藍天場景時，由於藍天通常位於一畫面的上方，因此本步驟可判斷藍色的圖像參數單位落於該原始圖像數據的上半區域(即該預設區域)裡的一集中比例是否高於一預設比例(例如1/2)，藉此判斷該原始圖像數據是否暗示一藍天場景。至於該預設區域的範圍可由本【技術領域】的普通技術人員依其需求、經驗或設計規範來決定，於此無需贅述。
[0078]請再參閱圖1及其說明，並請一同參閱圖6，當依據該至少一圖像參數判斷前述第二場景預設條件(例如一綠地場景預設條件)是否被滿足時，步驟S140可包含下列步驟:
[0079]步驟S610:依據該色彩參數判斷該多個圖像參數單位符合一預設顏色的一顏色數目或比例是否大於一預設門坎值，以產生一顏色判斷結果。舉例來說，當該第二場景預設條件對應一綠地場景時，上述預設顏色為綠色，且本步驟判斷綠色的圖像參數單位佔全部單位的一顏色比例是否大於該預設門坎值(例如2/3)；
[0080]步驟S620:依據該紋理參數判斷構成該顏色數目或比例的這些圖像參數單位的一平均或加權紋理值是否高於一預設紋理值，以產生一紋理判斷結果。舉例來說，當該第二場景預設條件對應前述綠地場景時，本步驟判斷綠色的圖像參數單位的平均紋理值是否大於該預設紋理值(例如800);以及
[0081]步驟S630:依據該顏色判斷結果及該紋理判斷結果產生該判斷結果。舉例來說，當該顏色判斷結果指出綠色的圖像參數單位佔全部單位的顏色比例大於該預設門坎值且平均紋理值大於該預設紋理值時，本步驟判斷該綠地場景預設條件被滿足，並據以產生該判斷結果。
[0082]請再參閱圖1及其說明，並請一同參閱圖7，當依據前述圖像參數判斷前述第三場景預設條件(例如一黃昏場景預設條件)是否被滿足時，步驟S140可包含下列步驟:
[0083]步驟S710:依據該色彩參數判斷該多個圖像參數單位符合一預設顏色的一顏色數目或比例是否大於一預設門坎值，以產生一顏色判斷結果。舉例來說，當該第三場景預設條件對應一黃昏場景時，上述預設顏色為黃色，且本步驟判斷黃色的圖像參數單位佔全部單位的顏色比例是否大於該預設門坎值(例如1/3)；
[0084]步驟S720:依據該亮度參數判斷位於一第一區域的多個圖像參數單位的一第一平均或加權亮度值與位於一第二區域的多個圖像參數單位的一第二平均或加權亮度值的差異是否高於一預設亮度差異值，以產生一亮度差異判斷結果。舉例來說，當該第三場景預設條件對應前述黃昏場景時，本步驟判斷該原始圖像數據中上半部的平均亮度值與下半部的平均亮度值的差異是否大於該預設亮度差異值(例如60);以及
[0085]步驟S730:依據該顏色判斷結果及該亮度差異判斷結果產生該判斷結果。舉例來說，當該顏色判斷結果指出黃色的圖像參數單位佔全部單位的顏色比例大於該預設門坎值且上下半部的平均亮度值的差異大於該預設亮度差異值時，本步驟判斷該黃昏場景預設條件被滿足，並據以產生該判斷結果。
[0086]請注意，前述預設門坎值、預設亮度值、預設比例、預設紋理值與預設亮度差異值的具體數值僅供本【技術領域】人士了解本發明之用，並非用以限制本發明。本【技術領域】的普通技術人員當可依據本發明的披露及設計需求或規範來決定或變更該些數值。另請注意，圖1與圖5至圖7的步驟除非步驟內容有明示順序，否則並無執行順序的限定。
[0087]請繼續參閱圖1及其說明，由於前述圖像採集裝置本身的圖像採集參數也可能影響白平衡，因此，於本發明的另一實施例中，圖1所示的方法可進一步包含:取得至少一圖像採集參數；同時，圖1的步驟S150會相對應地包含:依據該圖像採集參數及該判斷結果決定該原始圖像數據是否對應該多個內建場景的其中之一。上述圖像採集參數可包含一曝光時間參數及/或一曝光增益參數；此時，步驟S150可包含:產生該曝光時間參數及該曝光增益參數的一乘積；以及依據該乘積及前述判斷結果決定該原始圖像數據是否對應該多個內建場景的其中之一。舉例而言，當步驟S140的判斷結果指出前述藍天場景預設條件被滿足時，步驟S150除依據該判斷結果來進行場景判斷，更進一步依據該曝光時間參數與曝光增益參數的乘積是否小於一預設曝光值(例如20)來決定該原始圖像數據是否對應一藍天場景，更精確地說，若該乘積小於該預設曝光值，步驟S150才決定該原始圖像數據對應藍天場景。
[0088]除前述的實施例外，本發明另披露一種使用場景檢測的白平衡調整裝置，用來執行本發明的白平衡調整方法及其均等。該白平衡調裝置800的一實施例如圖8所示，包含:一數據輸入接口 810，用來耦接一圖像採集單元(未顯示)，並從圖像採集單元接收一原始圖像數據，該原始圖像數據對應多個感測單位；一白平衡運算單元820 (例如一微處理器)，耦接該數據輸入接口 810，用來依據該原始圖像數據產生一初始白平衡增益值；一圖像參數運算單元830 (例如一微處理器)，耦接該數據輸入接口 810，用來依據該原始圖像數據產生至少一圖像參數，該至少一圖像參數對應多個圖像參數單位；一判斷單元840 (例如一比較器與邏輯閘的組合)，耦接該圖像參數運算單元830，用來依據該至少一圖像參數判斷至少一預設條件是否被滿足，並據以產生一判斷結果；以及一場景決定單元850 (例如一比較器及邏輯電路的組合或一查找表電路)，耦接該判斷單元840及該白平衡運算單元820，用來依據該判斷結果決定該原始圖像數據是否對應多個內建場景的其中之一及/或對應該多個內建場景的何者，其中該多個內建場景分別對應不同場景調整規則，例如該多個內建場景包含一第一場景，而該第一場景對應一第一場景調整規則。當場景決定單元850依據該判斷結果決定該原始圖像數據對應該第一場景時，前述白平衡運算單元820即依據該第一場景調整規則調整該初始白平衡增益值或計算該原始圖像數據以得到一場景白平衡增益值，並使用該場景白平衡增益值調整該原始圖像數據，以產生一場景檢測的白平衡調整數據。
[0089]類似前述白平衡調整方法的說明，本實施例中，該多個圖像參數單位的數目可為該多個感測單位的數目的k分之1，其中該k為4的正整數倍或冪次方，然此僅為範例，並非對本發明的限制；另外，該至少一圖像參數可包含一亮度參數、一色彩參數以及一紋理參數的至少其中之一，該亮度參數、色彩參數及紋理參數的計算及說明已陳述於方法實施例中；此外，該判斷單元840可執行圖5所示的步驟、圖6所示的步驟及/或圖7所示的步驟，由於這些步驟可由簡易的比較及邏輯運算(例如AND及/或OR運算)來完成，因此本【技術領域】的普通技術人員能夠依據本發明的披露使用已知的比較器及邏輯電路來實現該判斷單元840 ;再者，該場景決定單元850可進一步耦接該數據輸入接口 810，用來從該圖像採集單元取得至少一圖像採集參數，並依據該圖像採集參數及該判斷結果決定該原始圖像數據是否對應多個內建場景的其中之一，同樣的，本【技術領域】的普通技術人員能依本發明的披露使用已知的比較器及邏輯電路來實現該場景決定單元850。
[0090]請注意，由於本【技術領域】的普通技術人員可參閱前述使用場景檢測的白平衡調整方法的說明來充分了解圖8的白平衡調整裝置800的運作，並實現其各元件的實作，因此，為免冗文，重複及不必要的說明在此予以節略。
[0091]綜上所述，本發明所披露使用場景檢測的白平衡調整方法及裝置可判斷一原始圖像數據是否對應一內建場景，並於該原始圖像數據對應該內建場景時給予適當的白平衡補償，藉此還原該圖像所應有或使用者所期待的色彩，避免錯誤的白平衡補償造成顏色失真。簡言之，本發明通過場景檢測改善了現有技術，使得圖像顏色更加地鮮明。
[0092]雖然本發明的實施例如上所述，然而這些實施例並非用來限定本發明，本【技術領域】的普通技術人員可依據本發明的明示或隱含的內容對本發明的技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求的專利保護範疇，換言之，本發明的專利保護範圍須視本說明書的權利要求所界定者為準。
【權利要求】
1.一種使用場景檢測的白平衡調整方法，通過一白平衡調整裝置來實現，包含: 接收一原始圖像數據，所述原始圖像數據對應多個感測單位； 依據所述原始圖像數據產生一初始白平衡增益值； 依據所述原始圖像數據產生至少一圖像參數，所述至少一圖像參數對應多個圖像參數單位； 依據所述至少一圖像參數來判斷至少一預設條件是否被滿足，並據以產生一判斷結果; 依據所述判斷結果來決定所述原始圖像數據是否對應多個內建場景的其中之一及/或對應所述多個內建場景的何者，所述多個內建場景包含一第一場景，所述第一場景對應一第一場景調整規則；以及 當所述原始圖像數據對應所述第一場景時，依據所述第一場景調整規則來調整所述初始白平衡增益值或計算所述原始圖像數據以得到一場景白平衡增益值，並使用所述場景白平衡增益值來調整所述原始圖像數據。
2.根據權利要求1所述的使用場景檢測的白平衡調整方法，其進一步包含: 取得至少一圖像採集參數， 其中依據所述判斷結果來決定所述原始圖像數據是否對應所述多個內建場景的其中之一的步驟包含: 依據所述圖像採集參數及所述判斷結果來決定所述原始圖像數據是否對應所述多個內建場景的其中之一。
3.根據權利要求2所述的使用場景檢測的白平衡調整方法，其中，所述圖像採集參數包含一曝光時間參數及/或一曝光增益參數。
4.根據權利要求3所述的使用場景檢測的白平衡調整方法，其中，依據所述圖像採集參數及所述判斷結果來決定所述原始圖像數據是否對應所述多個內建場景的其中之一的步驟包含: 產生所述曝光時間參數及所述曝光增益參數的一乘積；以及 依據所述乘積及所述判斷結果來決定所述原始圖像數據是否對應所述多個內建場景的其中之一。
5.根據權利要求1所述的使用場景檢測的白平衡調整方法，其中，所述多個圖像參數單位的數目小於所述多個感測單位的數目。
6.根據權利要求5所述的使用場景檢測的白平衡調整方法，其中，所述多個圖像參數單位的數目為所述多個感測單位的數目的k分之1，所述k為4的正整數倍或冪次方。
7.根據權利要求1所述的使用場景檢測的白平衡調整方法，其中，所述至少一圖像參數包含一亮度參數、一色彩參數以及一紋理參數的至少其中之一。
8.根據權利要求7所述的使用場景檢測的白平衡調整方法，其中，產生所述判斷結果的步驟包含: 依據所述色彩參數來判斷所述多個圖像參數單位符合一預設顏色的一顏色數目或比例是否大於一預設門坎值，以產生一顏色判斷結果； 依據所述亮度參數來判斷構成所述顏色數目的所述圖像參數單位的一平均或加權亮度值是否高於或低於一預設亮度值，以產生一亮度判斷結果；以及依據所述顏色判斷結果及所述亮度判斷結果產生所述判斷結果。
9.根據權利要求8所述的使用場影檢測的白平衡調整方法，其中，產生所述顏色判斷結果的步驟進一步包含: 判斷構成所述顏色數目的所述圖像參數單位落於一預設區域裡的一集中比例是否高於一預設比例，以產生所述顏色判斷結果。
10.根據權利要求7所述的使用場景檢測的白平衡調整方法，其中，產生所述判斷結果的步驟包含: 依據所述色彩參數來判斷所述多個圖像參數單位符合一預設顏色的一顏色數目或比例是否大於一預設門坎值，以產生一顏色判斷結果； 依據所述紋理參數來判斷構成所述顏色數目的所述圖像參數單位的一平均或加權紋理值是否高於一預設紋理值，以產生一紋理判斷結果；以及 依據所述顏色判斷結果及所述紋理判斷結果產生所述判斷結果。
11.根據權利要求7所述的使用場景檢測的白平衡調整方法，其中，產生所述判斷結果的步驟包含: 依據所述色彩參數來判斷所述多個圖像參數單位符合一預設顏色的一顏色數目或比例是否大於一預設門坎值，以產生一顏色判斷結果； 依據所述亮度參數來判斷位於一第一區域的所述多個圖像參數單位的一第一平均或加權亮度值與位於一第二區域的所述多個圖像參數單位的一第二平均或加權亮度值的差異是否高於一預設亮度差異值，以產生一亮度差異判斷結果；以及 依據所述顏色判斷結果及所述亮度差異判斷結果產生所述判斷結果。
12.根據權利要求1所述的使用場景檢測的白平衡調整方法，其進一步包含: 當所述原始圖像數據不對應所述多個內建場景的任一個時，使用所述初始白平衡增益值來調整所述原始圖像數據。
13.一種使用場景檢測的白平衡調整裝置，包含: 一數據輸入接口，用來耦接一圖像採集單元，並從所述圖像採集單元接收一原始圖像數據，所述原始圖像數據包含多個感測單位； 一白平衡運算單元，耦接所述數據輸入接口，用來依據所述原始圖像數據產生一初始白平衡增益值； 一圖像參數運算單元，耦接所述數據輸入接口，用來依據所述原始圖像數據產生至少一圖像參數，所述至少一圖像參數對應多個圖像參數單位； 一判斷單元，耦接所述圖像參數運算單元，用來依據所述至少一圖像參數來判斷至少一預設條件是否被滿足，並據以產生一判斷結果；以及 一場景決定單元，耦接所述判斷單元及所述白平衡運算單元，用來依據所述判斷結果來決定所述原始圖像數據是否對應多個內建場景的其中之一及/或對應所述多個內建場景的何者，所述多個內建場景包含一第一場景，所述第一場景對應一第一場景調整規則，其中當所述原始圖像數據對應所述第一場景時，所述白平衡運算單元依據所述第一場景調整規則來調整所述初始白平衡增益值或計算所述原始圖像數據以得到一場景白平衡增益值，並使用所述場景白平衡增益值來調整所述原始圖像數據。
14.根據權利要求13所述的使用場景檢測的白平衡調整裝置，其中，所述場景決定單元耦接所述數據輸入接口，用來從所述圖像採集單元取得至少一圖像採集參數，並依據所述圖像採集參數及所述判斷結果來決定所述原始圖像數據是否對應多個內建場景的其中之一 O
15.根據權利要求13所述的使用場景檢測的白平衡調整裝置，其中，所述多個圖像參數單位的數目為所述多個感測單位的數目的k分之1，所述k為4的正整數倍或冪次方。
16.根據權利要求13所述的使用場景檢測的白平衡調整裝置，其中，所述至少一圖像參數包含一亮度參數、一色彩參數以及一紋理參數的至少其中之一。
17.根據權利要求16所述的使用場景檢測的白平衡調整裝置，其中，所述判斷單元執行至少下列步驟: 依據所述色彩參數來判斷所述多個圖像參數單位符合一預設顏色的一顏色數目或比例是否大於一預設門坎值，以產生一顏色判斷結果； 依據所述亮度參數來判斷構成所述顏色數目的所述圖像參數單位的一平均或加權亮度值是否高於或低於一預設亮度值，以產生一亮度判斷結果；以及 依據所述顏色判斷結果及所述亮度判斷結果產生所述判斷結果。
18.根據權利要求17所述的使用場影檢測的白平衡調整裝置，其中，所述判斷單元進一步執行至少下列步驟: 判斷構成所述顏色數目的所述圖像參數單位落於一預設區域裡的一集中比例是否高於一預設比例，以產生所述顏色判斷結果。
19.根據權利要求16所述的使用場景檢測的白平衡調整裝置，其中，所述判斷單元執行至少下列步驟: 依據所述色彩參數來判斷所述多個圖像參數單位符合一預設顏色的一顏色數目或比例是否大於一預設門坎值，以產生一顏色判斷結果； 依據所述紋理參數來判斷構成所述顏色數目的所述圖像參數單位的一平均或加權紋理值是否高於一預設紋理值，以產生一紋理判斷結果；以及 依據所述顏色判斷結果及所述紋理判斷結果產生所述判斷結果。
20.根據權利要求16所述的使用場景檢測的白平衡調整裝置，其中，所述判斷單元執行至少下列步驟: 依據所述色彩參數來判斷所述多個圖像參數單位符合一預設顏色的一顏色數目或比例是否大於一預設門坎值，以產生一顏色判斷結果； 依據所述亮度參數來判斷位於一第一區域的所述多個圖像參數單位的一第一平均或加權亮度值與位於一第二區域的所述多個圖像參數單位的一第二平均或加權亮度值的差異是否高於一預設亮度差異值，以產生一亮度差異判斷結果；以及 依據所述顏色判斷結果及所述亮度差異判斷結果產生所述判斷結果。
【文檔編號】H04N9/73GK103929631SQ201310014714
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年1月15日 優先權日:2013年1月15日
【發明者】陳世澤, 周映良 申請人:瑞昱半導體股份有限公司