TWI504253B

TWI504253B - 使用場景偵測之白平衡調整方法及其裝置

Info

Publication number: TWI504253B
Application number: TW102100946A
Authority: TW
Inventors: Shih Tse Chen; Ying Liang Chou
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2015-10-11
Also published as: US20140192222A1; US9131200B2; TW201429244A

Description

使用場景偵測之白平衡調整方法及其裝置

本發明是關於一種白平衡調整方法及其裝置，尤其是一種使用場景偵測之白平衡調整方法及其裝置。

對於一影像擷取裝置（例如一數位相機）而言，其所擷取之影像會因不同的環境色溫而呈現不同顏色，舉例來說，當影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，該影像擷取裝置通常會對所擷取之影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擷取之同一景物的影像均能維持相似的顏色，藉此排除色偏的現象。

習知技術中，主要有二種白平衡處理方法，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影像會包含許多不同色彩的假設，當該影像係隨機地包含各種色彩時，該些色彩的平均值理論上應為灰色，因此，該演算法係將一影像中的所有感測單位之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影像中所有感測單位的顏色。然而，上述灰度世界之演算法僅在所擷取之影像中含有豐富的色彩時才適用，倘若該影像之顏色單一或缺少變化（例如該影像為一藍天或一草地），利用灰度世界之演算法來執行白平衡反而會造成該影像顏色失真（例如藍天變得灰濛而不蒼藍，或綠地變得死灰而不翠綠）。

另外，找白點法的原理則是尋找一影像中近似白色的複數個感測單位，並將該些感測單位之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影像中所有感測單位的顏色。然而，找白點法亦有其限制，當一影像中不存在近似白色的感測單位時（例如該影像為一草地或一夕陽），使用找白點法來執行白平衡亦會造成該影像顏色失真，而無法還原其應有或使用者所期待的顏色。

由於上述二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。

鑑於上述，本發明之一目的在於提供一種使用場景偵測之白平衡調整方法及其裝置，以解決先前技術的問題。

本發明揭露了一種使用場景偵測之白平衡調整方法，係透過一白平衡調整裝置來實現。依據本發明之一實施例，該白平衡調整方法包含：取得一原始影像資料，該原始影像資料對應複數個感測單位；依據該原始影像資料產生一初始白平衡增益值；依據該原始影像資料產生至少一影像參數，該至少一影像參數對應複數個影像參數單位；依據該至少一影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影像資料是否對應複數個內建場景的其中之一，該複數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；以及當該原始影像資料對應該第一場景時，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影像資料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影像資料。

依據本發明之一實施例，上述白平衡調整方法可進一步包含：取得至少一影像擷取參數。另外，上述依據該判斷結果決定該原始影像資料是否對應該複數個內建場景的其中之一的步驟包含：依據該影像擷取參數及該判斷結果決定該原始影像資料是否對應該複數個內建場景的其中之一。

依據本發明之一實施例，前述複數個影像參數單位之數目小於該複數個感測單位之數目，舉例而言，該複數個影像參數單位之數目為該複數個感測單位之數目的k分之1，該k為4的正整數倍或冪次方。

依據本發明之一實施例，前述至少一影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。

本發明另揭露了一種使用場景偵測之白平衡調整裝置，用來執行本發明之白平衡調整方法及其均等。依據本發明之一實施例，該白平衡調整裝置包含：一資料輸入介面，用來耦接一影像擷取單元，並從該影像擷取單元接收一原始影像資料，該原始影像資料對應複數個感測單位；一白平衡運算單元，耦接該資料輸入介面，用來依據該原始影像資料產生一初始白平衡增益值；一影像參數運算單元，耦接該資料輸入介面，用來依據該原始影像資料產生至少一影像參數，該至少一影像參數對應複數個影像參數單位；一判斷單元，耦接該影像參數運算單元，用來依據該至少一影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影像資料是否對應複數個內建場景的其中之一，該複數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，其中當該原始影像資料對應該第一場景時，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影像資料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影像資料。

依據本發明之一實施例，上述場景決定單元進一步耦接該資料輸入介面，用來從該影像擷取單元取得至少一影像擷取參數，並依據該影像擷取參數及該判斷結果決定該原始影像資料是否對應該複數個內建場景的其中之一。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。

以下說明內容之技術用語係參照本技術領域之習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋係以本說明書之說明或定義為準。另外，在實施為可能的前提下，本說明書所描述之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」係指物件間尚有中間物或物理空間之存在，或指事件間尚有中間事件或時間間隔之存在。再者，以下內容係關於白平衡調整，對於本領域習見的技術或原理，若不涉及本發明之技術特徵，將不予贅述。此外，圖示中元件之形狀、尺寸、比例以及流程之步驟順序等僅為示意，係供本技術領域具有通常知識者瞭解本發明之用，而非對本發明之實施範圍加以限制。

另外，以下說明內容之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，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之揭露內容，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，或者選擇性地實施複數個實施例中部分或全部的技術特徵之組合，藉此增加本發明實施時的彈性。

本發明之揭露內容包含一種使用場景偵測之白平衡調整方法及其裝置，該方法及裝置可依據一原始影像資料來判斷其所對應的場景，並據以進行白平衡調整。本發明之白平衡調整方法及其裝置可用於一影像擷取裝置，例如一數位相機，然此並非對本發明之限制，其它影像擷取裝置如數位攝影機等亦得採用本發明。此外，在實施為可能的前提下，本技術領域具有通常知識者能夠依據本發明揭露內容來選擇等效之元件或步驟來實現本發明，亦即本發明之實施並不侷限於本發明所揭露之實施例。再者，由於本發明之白平衡調整方法可藉由本發明之白平衡調整裝置來實現，亦可能透過其它白平衡調整裝置來實現，因此在不影響該方法發明之充分揭露及可實施性的前提下，以下方法發明之說明將著重於方法本身而非硬體裝置之細節；類似地，本發明之白平衡調整裝置所包含之部分或全部元件之任一單獨而言可為已知的元件，因此，在不影響該裝置發明之充分揭露及可據以實施的前提下，以下說明對於實現該裝置發明之個別元件的細節將予以節略。

請參閱圖1，其係本發明之使用場景偵測之白平衡調整方法之一實施例的示意圖。本實施例可用於一影像擷取裝置（例如一數位相機），更精確地說，可用來協助該影像擷取裝置執行白平衡調整。如圖1所示，本實施例之白平衡調整方法包含下列步驟：步驟S110：接收一原始影像資料，該原始影像資料對應複數個感測單位。本實施例中，該原始影像資料係一數位影像資料；步驟S120：依據該原始影像資料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之方式可透過灰度世界之演算法或找白點法之演算法，然此僅為舉例說明，其它已知之白平衡演算法亦得為本步驟所採用；步驟S130：依據該原始影像資料產生至少一影像參數，該至少一影像參數對應複數個影像參數單位。本實施例中，該至少一影像參數包含一亮度參數、一色彩參數以及一紋理參數之任一或任意組合，該些參數之任一個對應複數個影像參數單位，且該複數個影像參數單位之數目（例如n×m個，該n與m為正整數）等於或少於前述原始影像資料之複數個感測單位的數目（例如(α×n)×(α×m)個，該α為正整數）；步驟S140：依據該至少一影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，該至少一預設條件之條件內容可由使用者更改及/或新增；步驟S150：依據該判斷結果決定該原始影像資料是否對應複數個內建場景的其中之一及/或對應該複數個內建場景的何者，其中該複數個內建場景分別對應不同的調整規則，例如該複數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影像資料選擇及/或運算規則；以及步驟S160：當步驟S150依據該判斷結果決定該原始影像資料對應該第一場景時，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影像資料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影像資料。舉例來說，當該原始影像資料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影像資料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之資訊來透過任一已知的白平衡演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影像資料，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資料影響到白平衡調整的正確性。又舉另一例而言，當該原始影像資料對應一草地場景時，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之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之綠色增益乘以1.2倍），藉此得到該場景白平衡增益值，並據以調整該原始影像資料。

請注意，前述步驟S150亦可能依據該判斷結果而決定該原始影像資料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：步驟S170：當步驟S150依據該判斷結果決定該原始影像資料不對應該複數個內建場景的任一個時，使用步驟S120之初始白平衡增益值來調整該原始影像資料。

承上所述，於步驟S130中，該複數個影像參數單位之數目可進一步設計為該複數個感測單位之數目的k分之1，其中該k為4的正整數倍或冪次方。舉例來說，當該原始影像資料包含1280×960個感測單位時，該複數個影像參數單位之數目可設計為320×240或80×60，亦即該複數個影像參數單位之數目為該原始影像資料之感測單位數目的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係基於貝爾圖（Bayer Pattern），貝爾圖係一種廣泛用於影像感測領域的技術，其係透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，本實施例係以三原色的基本單位來作為影像參數單位之數目的基礎。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1個感測單位（例如Foveon X3感測器技術），因此只要在實施為可能的前提下，本發明之影像參數單位的數目與該原始影像資料的感測單位的數目間的關係並不限定。

另外，如圖2所示，當前述影像參數為亮度參數200且一個影像參數單位210對應原始影像資料220中4個感測單位230時（亦即當前述k=4時），每個影像參數單位210的亮度參數值（Y）可利用下式來產生：Y=0.299×R+0.587×(Gr+Gb)/2+0.114×B（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。而當一個影像參數單位對應8或16個感測單位時（亦即k=8或16），只要將該些感測單位中各顏色的平均值分別代入式一即可求出該影像參數單位之亮度參數值（Y），其餘k值之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之綠色值來取代。

此外，如圖3所示，當前述影像參數為彩色參數300且一個影像參數單位310對應原始影像資料320中4個感測單位330時（亦即k=4時），每個影像參數單位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×R-0.28886×(Gr+Gb)/2+0.436×B（式二）；V=0.615×R-0.51499×(Gr+Gb)/2-0.10001×B（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。而其它k值之相對應的算法可參照前述亮度參數值（Y）之計算說明來類推。請注意，於一UV平面中（其中U為橫軸、V為縱軸），當一影像參數單位之U值及V值落入該UV平面之一預設顏色（例如藍色）之區域時，本實施例即將該影像參數單位之顏色視為符合該預設顏色，故藉由定義複數個預設顏色之區域，本實施例即能對該複數個影像參數單位之顏色分佈進行統計。

再者，如圖4所示，當該至少一影像參數為紋理參數400且其影像參數單位之數目為n×m個時，每一影像參數單位410的紋理參數值（T）可由下式來產生：T=Gi+1,j-Gi,j（式四）。其中i為1到n-1之間的值；j為1到m之間的值；G則為原始影像資料420中k/4（k為4的正整數倍或冪次方）個貝爾圖所包含之感測單位430所保留的綠色值Gr、Gb或(Gr+Gb)/2的平均或加權平均。

請注意，前述之式一至式四僅為範例，本技術領域具有通常知識者能使用其它已知之亮度、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係數值，易言之，式一至式四係供本技術領域人士瞭解本發明之用，非用以限定本發明。

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，依據該至少一影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：步驟S510：依據前述色彩參數判斷該複數個影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檻值，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，且本步驟係判斷藍色的影像參數單位佔全部單位的一顏色比例是否大於該預設門檻值（例如1/4）；步驟S520：依據前述亮度參數判斷構成該顏色數目之該些影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，本步驟係判斷藍色的影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影像參數單位佔全部單位的顏色比例大於該預設門檻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。

承上所述，由於一特定場景中，符合一預設顏色的影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該些影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影像參數單位落於該原始影像資料的上半區域（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），藉此判斷該原始影像資料是否暗示一藍天場景。至於該預設區域之範圍可由本技術領域具有通常知識者依其需求、經驗或設計規範來決定，於此無需贅述。

請再參閱圖1及其說明，並請一同參閱圖6，當依據該至少一影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：步驟S610：依據該色彩參數判斷該複數個影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檻值，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，且本步驟係判斷綠色的影像參數單位佔全部單位的一顏色比例是否大於該預設門檻值（例如2/3）；步驟S620：依據該紋理參數判斷構成該顏色數目或比例的該些影像參數單位之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，本步驟係判斷綠色的影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影像參數單位佔全部單位的顏色比例大於該預設門檻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。

請再參閱圖1及其說明，並請一同參閱圖7，當依據前述影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：步驟S710：依據該色彩參數判斷該複數個影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檻值，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，且本步驟係判斷黃色的影像參數單位佔全部單位的顏色比例是否大於該預設門檻值（例如1/3）；步驟S720：依據該亮度參數判斷位於一第一區域的複數個影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複數個影像參數單位的一第二平均或加權亮度值之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，本步驟係判斷該原始影像資料中上半部的平均亮度值與下半部的平均亮度值之差異是否大於該預設亮度差異值（例如60）；以及步驟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影像參數單位佔全部單位的顏色比例大於該預設門檻值且上下半部之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。

請注意，前述預設門檻值、預設亮度值、預設比例、預設紋理值與預設亮度差異值之具體數值僅供本技術領域人士瞭解本發明之用，並非用以限制本發明。本技術領域具有通常知識者當可依據本發明之揭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之步驟除非步驟內容有明示順序，否則並無執行順序之限定。

請繼續參閱圖1及其說明，由於前述影像擷取裝置本身的影像擷取參數也可能影響白平衡，因此，於本發明之另一實施例中，圖1所示之方法可進一步包含：取得至少一影像擷取參數；同時，圖1之步驟S150會相對應地包含：依據該影像擷取參數及該判斷結果決定該原始影像資料是否對應該複數個內建場景的其中之一。上述影像擷取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之一乘積；以及依據該乘積及前述判斷結果決定該原始影像資料是否對應該複數個內建場景的其中之一。舉例而言，當步驟S140之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）來決定該原始影像資料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才決定該原始影像資料對應藍天場景。

除前述之實施例外，本發明另揭露一種使用場景偵測之白平衡調整裝置，用來執行本發明之白平衡調整方法及其均等。該白平衡調裝置800之一實施例如圖8所示，包含：一資料輸入介面810，用來耦接一影像擷取單元（未顯示），並從影像擷取單元接收一原始影像資料，該原始影像資料對應複數個感測單位；一白平衡運算單元820（例如一微處理器），耦接該資料輸入介面810，用來依據該原始影像資料產生一初始白平衡增益值；一影像參數運算單元830（例如一微處理器），耦接該資料輸入介面810，用來依據該原始影像資料產生至少一影像參數，該至少一影像參數對應複數個影像參數單位；一判斷單元840（例如一比較器與邏輯閘之組合），耦接該影像參數運算單元830，用來依據該至少一影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之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影像資料是否對應複數個內建場景的其中之一及/或對應該複數個內建場景的何者，其中該複數個內建場景分別對應不同場景調整規則，例如該複數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影像資料對應該第一場景時，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影像資料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影像資料，以產生一場景偵測之白平衡調整資料。

類似前述白平衡調整方法之說明，本實施例中，該複數個影像參數單位之數目可為該複數個感測單位之數目的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，並非對本發明之限制；另外，該至少一影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之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所示之步驟、圖6所示之步驟及/或圖7所示之步驟，由於該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，因此本技術領域具有通常知識者能夠依據本發明之揭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可進一步耦接該資料輸入介面810，用來從該影像擷取單元取得至少一影像擷取參數，並依據該影像擷取參數及該判斷結果決定該原始影像資料是否對應複數個內建場景的其中之一，同樣的，本技術領域具有通常知識者能依本發明之揭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。

請注意，由於本技術領域具有通常知識者可參閱前述使用場景偵測之白平衡調整方法之說明來充份瞭解圖8之白平衡調整裝置800之運作，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。

綜上所述，本發明所揭露之使用場景偵測之白平衡調整方法及裝置可判斷一原始影像資料是否對應一內建場景，並於該原始影像資料對應該內建場景時給予適當的白平衡補償，藉此還原該影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，本發明藉由場景偵測改善了先前技術，使得影像顏色更加地鮮明。

雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之請求項所界定者為準。

200．．．亮度參數

210．．．影像參數單位

220．．．原始影像資料

230．．．感測單位

300．．．彩色參數

310．．．影像參數單位

320．．．原始影像資料

330．．．感測單位

400．．．紋理參數

410．．．影像參數單位

420．．．原始影像資料

430．．．感測單位

800．．．使用場景偵測之白平衡調整裝置

810．．．資料輸入介面

820．．．白平衡運算單元

830．．．影像參數運算單元

840．．．判斷單元

850．．．場景決定單元

S110．．．接收一原始影像資料

S120．．．依據該原始影像資料產生一初始白平衡增益值

S130．．．依據該原始影像資料產生至少一影像參數

S140．．．依據該至少一影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

S150．．．依據該判斷結果決定該原始影像資料是否對應複數個內建場景的其中之

一及/或對應該複數個內建場景的何者

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影像資料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影像資料

S170．．．使用該初始白平衡增益值來調整該原始影像資料

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檻值，以產生一顏色判斷結果

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

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

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檻值，以產生一顏色判斷結果

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

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

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檻值，以產生一顏色判斷結果

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之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

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

〔圖1〕為本發明之使用場景偵測之白平衡調整方法之一實施例的示意圖；〔圖2〕為依據原始影像資料產生亮度參數之一實施例的示意圖；〔圖3〕為依據原始影像資料產生色彩參數之一實施例的示意圖；〔圖4〕為依據原始影像資料產生紋理參數之一實施例的示意圖；〔圖5〕為圖1之步驟S140之一實施例的示意圖；〔圖6〕為圖1之步驟S140之另一實施例的示意圖；〔圖7〕為圖1之步驟S140之又一實施例的示意圖；及〔圖8〕為本發明之使用場景偵測之白平衡調整裝置之一實施例的示意圖。

S110．．．接收一原始影像資料

S120．．．依據該原始影像資料產生一初始白平衡增益值

S130．．．依據該原始影像資料產生至少一影像參數

S150．．．依據該判斷結果決定該原始影像資料是否對應複數個內建場景的其中之一及/或對應該複數個內建場景的何者

S160．．．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影像資料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影像資料

S170．．．使用該初始白平衡增益值來調整該原始影像資料

Claims

一種使用場景偵測之白平衡調整方法，係透過一白平衡調整裝置來實現，包含：接收一原始影像資料，該原始影像資料對應複數個感測單位；依據該原始影像資料產生一初始白平衡增益值；依據該原始影像資料產生至少一影像參數，該至少一影像參數對應複數個影像參數單位，其中該至少一影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；依據該至少一影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，其中產生該判斷結果之步驟包含：依據該色彩參數判斷該複數個影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檻值，以產生一顏色判斷結果；依據該亮度參數判斷構成該顏色數目之該些影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；以及依據該顏色判斷結果及該亮度判斷結果產生該判斷結果；依據該判斷結果決定該原始影像資料是否對應複數個內建場景的其中之一及/或對應該複數個內建場景的何者，該複數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；以及當該原始影像資料對應該第一場景時，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影像資料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影像資料。
如請求項第1項所述之使用場景偵測之白平衡調整方法，其進一步包含：取得至少一影像擷取參數，其中依據該判斷結果決定該原始影像資料是否對應該複數個內建場景的其中之一之步驟包含：依據該影像擷取參數及該判斷結果決定該原始影像資料是否對應該複數個內建場景的其中之一。
如請求項第2項所述之使用場景偵測之白平衡調整方法，其中該影像擷取參數包含一曝光時間參數及/或一曝光增益參數。
一種使用場景偵測之白平衡調整方法，係透過一白平衡調整裝置來實現，包含：接收一原始影像資料，該原始影像資料對應複數個感測單位；依據該原始影像資料產生一初始白平衡增益值；取得至少一影像擷取參數，其中該影像擷取參數包含一曝光時間參數及一曝光增益參數；依據該原始影像資料產生至少一影像參數，該至少一影像參數對應複數個影像參數單位；依據該至少一影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影像資料是否對應複數個內建場景的其中之一及/或對應該複數個內建場景的何者，該複數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，其中依據該判斷結果決定該原始影像資料是否對應該複數個內建場景的其中之一之步驟包含：產生該曝光時間參數及該曝光增益參數之一乘積；以及依據該乘積及該判斷結果決定該原始影像資料是否對應該複數個內建場景的其中之一；以及當該原始影像資料對應該第一場景時，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影像資料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影像資料。
如請求項第1項所述之使用場景偵測之白平衡調整方法，其中該複數個影像參數單位之數目小於該複數個感測單位之數目。
如請求項第5項所述之使用場景偵測之白平衡調整方法，其中該複數個影像參數單位之數目為該複數個感測單位之數目的k分之1，該k為4的正整數倍或冪次方。
如請求項第1項所述之使用場景偵測之白平衡調整方法，其中依據該第一場景調整規則調整該初始白平衡增益值以得到該場景白平衡增益值之步驟包含：增強構成該初始白平衡增益值之該第一場景之主要顏色的增益。
如請求項第1項所述之使用場景偵測之白平衡調整方法，其中依據該第一場景調整規則計算該原始影像資料以得到該場景白平衡增益值之步驟包含：排除該原始影像資料中對應該第一場景之主要顏色的感測單位的一部或全部。
如請求項第1項所述之使用場影偵測之白平衡調整方法，其中產生該顏色判斷結果之步驟進一步包含：判斷構成該顏色數目之該些影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。
一種使用場景偵測之白平衡調整方法，係透過一白平衡調整裝置來實現，包含：接收一原始影像資料，該原始影像資料對應複數個感測單位；依據該原始影像資料產生一初始白平衡增益值；依據該原始影像資料產生至少一影像參數，該至少一影像參數對應複數個影像參數單位，其中該至少一影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；依據該至少一影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影像資料是否對應複數個內建場景的其中之一及/或對應該複數個內建場景的何者，該複數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；以及當該原始影像資料對應該第一場景時，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影像資料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影像資料，其中產生該判斷結果之步驟包含：依據該色彩參數判斷該複數個影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檻值，以產生一顏色判斷結果；依據該紋理參數判斷構成該顏色數目之該些影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；以及依據該顏色判斷結果及該紋理判斷結果產生該判斷結果。
一種使用場景偵測之白平衡調整方法，係透過一白平衡調整裝置來實現，包含：接收一原始影像資料，該原始影像資料對應複數個感測單位；依據該原始影像資料產生一初始白平衡增益值；依據該原始影像資料產生至少一影像參數，該至少一影像參數對應複數個影像參數單位；依據該至少一影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，其中該至少一影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；依據該判斷結果決定該原始影像資料是否對應複數個內建場景的其中之一及/或對應該複數個內建場景的何者，該複數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；以及當該原始影像資料對應該第一場景時，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影像資料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影像資料，其中產生該判斷結果之步驟包含：依據該色彩參數判斷該複數個影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檻值，以產生一顏色判斷結果；依據該亮度參數判斷位於一第一區域的該複數個影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該複數個影像參數單位的一第二平均或加權亮度值之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；以及依據該顏色判斷結果及該亮度差異判斷結果產生該判斷結果。
如請求項第1項所述之使用場景偵測之白平衡調整方法，其進一步包含：當該原始影像資料不對應該複數個內建場景的任一個時，使用該初始白平衡增益值調整該原始影像資料。
一種使用場景偵測之白平衡調整裝置，包含：一資料輸入介面，用來耦接一影像擷取單元，並從影像擷取單元接收一原始影像資料，該原始影像資料包含複數個感測單位；一白平衡運算單元，耦接該資料輸入介面，用來依據該原始影像資料產生一初始白平衡增益值；一影像參數運算單元，耦接該資料輸入介面，用來依據該原始影像資料產生至少一影像參數，該至少一影像參數對應複數個影像參數單位，其中該至少一影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；一判斷單元，耦接該影像參數運算單元，用來依據該至少一影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，其中該判斷單元執行至少下列步驟：依據該色彩參數判斷該複數個影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檻值，以產生一顏色判斷結果；依據該亮度參數判斷構成該顏色數目之該些影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；以及依據該顏色判斷結果及該亮度判斷結果產生該判斷結果；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影像資料是否對應複數個內建場景的其中之一及/或對應該複數個內建場景的何者，該複數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，其中當該原始影像資料對應該第一場景時，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影像資料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影像資料。
如請求項第13項所述之使用場景偵測之白平衡調整裝置，其中該場景決定單元耦接該資料輸入介面，用來從該影像擷取單元取得至少一影像擷取參數，並依據該影像擷取參數及該判斷結果決定該原始影像資料是否對應複數個內建場景的其中之一。
如請求項第13項所述之使用場景偵測之白平衡調整裝置，其中該複數個影像參數單位之數目為該複數個感測單位之數目的k分之1，該k為4的正整數倍或冪次方。
如請求項第13項所述之使用場景偵測之白平衡調整裝置，其中該白平衡運算單元依據該第一場景調整規則增強構成該初始白平衡增益值之該第一場景之主要顏色的增益，以得到該場景白平衡增益值。
如請求項第13項所述之使用場景偵測之白平衡調整裝置，其中該白平衡運算單元依據該第一場景調整規則排除該原始影像資料中對應該第一場景之主要顏色的感測單位的一部或全部，以得到該場景白平衡增益值。
如請求項第13項所述之使用場影偵測之白平衡調整裝置，其中該判斷單元進一步執行至少下列步驟：判斷構成該顏色數目之該些影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。
一種使用場景偵測之白平衡調整裝置，包含：一資料輸入介面，用來耦接一影像擷取單元，並從影像擷取單元接收一原始影像資料，該原始影像資料包含複數個感測單位；一白平衡運算單元，耦接該資料輸入介面，用來依據該原始影像資料產生一初始白平衡增益值；一影像參數運算單元，耦接該資料輸入介面，用來依據該原始影像資料產生至少一影像參數，該至少一影像參數對應複數個影像參數單位，其中該至少一影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；一判斷單元，耦接該影像參數運算單元，用來依據該至少一影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，其中該判斷單元執行至少下列步驟：依據該色彩參數判斷該複數個影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檻值，以產生一顏色判斷結果；依據該紋理參數判斷構成該顏色數目之該些影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；以及依據該顏色判斷結果及該紋理判斷結果產生該判斷結果；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影像資料是否對應複數個內建場景的其中之一及/或對應該複數個內建場景的何者，該複數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，其中當該原始影像資料對應該第一場景時，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影像資料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影像資料。
一種使用場景偵測之白平衡調整裝置，包含：一資料輸入介面，用來耦接一影像擷取單元，並從影像擷取單元接收一原始影像資料，該原始影像資料包含複數個感測單位；一白平衡運算單元，耦接該資料輸入介面，用來依據該原始影像資料產生一初始白平衡增益值；一影像參數運算單元，耦接該資料輸入介面，用來依據該原始影像資料產生至少一影像參數，該至少一影像參數對應複數個影像參數單位，其中該至少一影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；一判斷單元，耦接該影像參數運算單元，用來依據該至少一影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，其中該判斷單元執行至少下列步驟：依據該色彩參數判斷該複數個影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檻值，以產生一顏色判斷結果；依據該亮度參數判斷位於一第一區域的該複數個影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該複數個影像參數單位的一第二平均或加權亮度值之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；以及依據該顏色判斷結果及該亮度差異判斷結果產生該判斷結果；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影像資料是否對應複數個內建場景的其中之一及/或對應該複數個內建場景的何者，該複數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，其中當該原始影像資料對應該第一場景時，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影像資料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影像資料。