數(shù)字圖像自適應(yīng)白平衡算法的研究與改進(jìn).pdf

1、白平衡就是對白色物體的還原,即去除光源因素對于物體顏色的影響。目前白平衡算法雖然對于特定的圖像能夠得到比較好的結(jié)果,但是還沒有一個算法能夠滿足各種自然圖像的白平衡計(jì)算要求。因此,面對不同的成像場景,大量不可預(yù)測的圖像集,為特定的圖像選擇最適合的圖像白平衡算法是本論文的研究內(nèi)容。基于上述考慮,本文提出了基于普通位圖格式(JPEG等)圖像和RAW格式圖像下進(jìn)行自動白平衡方法選擇,從而使圖像獲得最好的光照估計(jì)結(jié)果,主要工作如下:
　　

2、 (1)在Grey Edge算法框架提出以后,使得系統(tǒng)地產(chǎn)生各種不同的圖像白平衡算法成為可能。因此,本文基于此算法框架,提出一種基于圖像特征相似的自然圖像白平衡計(jì)算算法。該算法首先對待處理的圖像進(jìn)行色偏檢測,分為3類:存在色偏；沒有色偏；不可分類,然后對存在色偏的圖像進(jìn)行白平衡處理。在綜合考慮圖像的色彩豐富度特征、圖像亮度特征和圖像紋理特征的基礎(chǔ)上,根據(jù)K近鄰算法為圖像在訓(xùn)練庫中找到最相似的K幅圖像。然后根據(jù)K幅特征相似的圖像的白平衡算

3、法,為該圖像選取最合適圖像白平衡算法或算法組合。在大量自然圖像上的實(shí)驗(yàn)表明,本文提出的自適應(yīng)白平衡算法的選擇是有效的,具有通用性,能夠很好的提高圖像白平衡計(jì)算的準(zhǔn)確度。
　　 (2)隨著高端數(shù)碼單反相機(jī)的普及,其圖像存儲格式中多了RAW格式圖像文件。通過對RAW格式數(shù)據(jù)進(jìn)行色彩分量插值等一系列運(yùn)算得到RGB格式圖像,然后對其進(jìn)行白平衡處理。但是從RAW到RGB的插值將產(chǎn)生3倍于RAW格式數(shù)據(jù)的彩色圖像數(shù)據(jù),而色彩分量的量化等級通

4、常還將由12或14位壓縮為8位,無疑將增加算法的計(jì)算復(fù)雜性,影響白平衡算法的精度和效率。RAW格式可以任意地調(diào)整白平衡,可以最大限度保持原色,因此本文提出了基于RAW格式圖像自動白平衡方法。該方法首先對圖像傳感器所獲取的原始RAW格式數(shù)據(jù)進(jìn)行色彩統(tǒng)計(jì)特性分析,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了一種自適應(yīng)的白平衡算法,進(jìn)而既充分利用了圖像傳感器的成像解析能力,同時(shí)也有效降低了算法的計(jì)算復(fù)雜性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的方法具有較好的色彩白平衡效果,同時(shí)也大大