基于色偏檢測(cè)及Green通道的白平衡研究.pdf

1、隨著科技的迅猛發(fā)展和圖像采集設(shè)備的廣泛應(yīng)用，圖像獲取的方式越來越多。圖像作為我們獲取外部信息最直接的方式，其記錄的信息十分豐富，主要體現(xiàn)在亮度、對(duì)比度、顏色信息等方面。當(dāng)我們觀察一幅圖像時(shí)，首先會(huì)被其顏色吸引，即人眼首先捕獲圖像信息中的顏色信息，因而圖像顏色信息在圖像視覺中有很大影響。顏色是一種不穩(wěn)定的圖像特征。當(dāng)光源變化時(shí)，物體反射的顏色也隨之變化，這給需要依賴圖像顏色信息的圖像應(yīng)用帶來挑戰(zhàn)。人眼可以避免光源的影響，看到真實(shí)的場(chǎng)景，而

2、圖像采集設(shè)備不能，如數(shù)碼相機(jī)的感光元器件會(huì)受到光源變化的影響，記錄的圖像顏色會(huì)出現(xiàn)色偏。因此，需要消除色偏，這個(gè)消除過程就是白平衡過程。本文旨在對(duì)已有的色偏檢測(cè)算法和白平衡算法分析，然后提出新的色偏檢測(cè)算法和新的白平衡算法。
　　本文首先從色彩理論基礎(chǔ)出發(fā)，了解進(jìn)行色偏檢測(cè)和色偏校正的一些必要的基礎(chǔ)知識(shí)，如顏色直方圖、顏色空間、邊緣檢測(cè)算子、色溫與光源的關(guān)系、白點(diǎn)檢測(cè)算法、白平衡過程、經(jīng)典的成像模型----朗伯特反射模型以及色偏校

3、正過程常常使用的Von Kries對(duì)角模型等。這些理論知識(shí)是圖像處理的基礎(chǔ)，尤其在顏色恒常性領(lǐng)域應(yīng)用的最多。其次，詳細(xì)研究了一些色偏檢測(cè)算法，并提出了基于顏色直方圖的色偏檢算法。這里主要分析的色偏檢測(cè)方法有：Gray-world算法、White-patch算法和基于Lab顏色空間的色偏檢測(cè)算法。它們都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，有的色偏分類不準(zhǔn)確，有的效率低，因此提出了基于顏色直方圖的色偏檢測(cè)算法。該算法檢測(cè)效果和效率都比較好，為下一步的色偏校正做

4、了準(zhǔn)備。接著，對(duì)一些經(jīng)典的色偏校正算法進(jìn)行了分析和研究。主要分析了灰度世界法、完美反射算法和基于邊緣檢測(cè)的自動(dòng)白平衡算法，并列出了每種算法的色偏校正效果，討論了各自的優(yōu)缺點(diǎn)，為下一步引出利用Green通道的自動(dòng)白平衡算法作鋪墊。最后，提出一種新的基于Green通道的自動(dòng)白平衡算法。首先分析圖像Green通道的特性：較高的采樣率和光敏性，并且人眼對(duì)Green通道更敏感。然后通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)：當(dāng)色溫變化時(shí)，Green通道相對(duì)其他通道(Red