AWB基本概念講述

1、AWB基本概念講述Color Temperature Chart8/22/20222顏色和YUV顏色是外界的光線輻射作用于人眼產(chǎn)生的一種感覺。在生活中用于標(biāo)志顏色的方法有以下幾種：色譜法、國際照明系統(tǒng)(CIE)標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)、孟賽爾系統(tǒng)等。色譜法是通過目測的方法，將物體的顏色與標(biāo)準(zhǔn)色板進展比較；國際照明系統(tǒng)(CIE)標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)是目前對顏色最準(zhǔn)確的標(biāo)志方法，由國際照明委員會所規(guī)定，它是以每一種顏色都能用三個選定的原色適當(dāng)混合而組成的理論為根底；孟賽爾系統(tǒng)是從心理學(xué)的角度，用一些物體的標(biāo)本(色卡)來表示物體的視知覺色彩。在彩色圖像的處理和存儲過程中，根據(jù)國際照明系統(tǒng)(CIE)標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)的規(guī)

2、定，選定三個原色構(gòu)成色彩空間來表示圖像中物體的顏色。常見的三原色是紅(R)、綠(G)、藍(B),幾乎所有的顏色都可以由這種原色按不同比例混合再現(xiàn)。因此.對于彩色圖像的處理和存儲一般都選用在(R,G .B )構(gòu)成的色彩空間中進展。為了處理問題的方便，我們還經(jīng)常使用YUV色彩空間.YUV色彩空間與RGB色彩空間轉(zhuǎn)化公式為CCIR601標(biāo)準(zhǔn)z)8/22/20223RGB色系國際照明委員會CIE 規(guī)定以700nm(紅)、546.1nm (綠)、435.8nm (藍)三個色光為三基色。又稱為物理 三基色。自然界的所有顏色都可以通 過選用這三基色按不同比例混合而成黃(255,255,0)黑(0,0,0)綠

3、(0,255,0)青(0,255,255)藍(0,0,255)品紅(255,0,255)白(255,255,255)紅(255,0,0)R:200 G:50B:1208/22/20224YUV/YCbYCr色系YUV色系 Y：亮度；U，V：色差信號。 目的是為了可以與黑白電視兼容。 電視信號在發(fā)射時，轉(zhuǎn)換成YUV形式，承受時再復(fù)原成RGB三基色信號，由顯像管顯示。YCbYCr色系這是常用于彩色圖像壓縮時的一種表色系統(tǒng)。 Y: 代表亮度； Cb、Cr：代表色差與YUV表色系統(tǒng)不同的是它充分考慮了色彩組成時RGB三色的重要因素。 YUV考慮的是簡單，YCbCr考慮的是壓縮時可以充分取出冗余量。RG

4、B到Y(jié)CbCr的轉(zhuǎn)換,可以看出其與YUV是有很大不同的8/22/20225為什么要有AWB?在實際的彩色圖像采集過程中,得到的色彩值同被記錄的物體的真實色彩會產(chǎn)生某種偏差.造成該偏差的原因主要有兩個：一個是光源環(huán)境的色溫變化，不同色溫情況下，同一物體的反射光譜會不一樣，從而導(dǎo)致物體在不同色溫的光源照射下呈現(xiàn)的顏色不同。例如白色物體在高色溫的環(huán)境中呈藍色，而在低色溫的環(huán)境中呈紅色。一個是拍攝一起本身(如CMOS SENSOR)本身所固有的色彩通道增益的偏差(GC0307的b manual gain是0 x98，而r，g manual gain卻是0 x80)白平衡處理的目的是通過改變拍攝設(shè)備的色

5、彩通道的增益，對色溫環(huán)境所造成的顏色偏差和拍攝儀器本身所固有的色彩通道增益的偏差進展統(tǒng)一補償，從而讓獲得的圖像能正確反映物體的真實色彩.8/22/2022常用AWB算法全局白平衡法 其認(rèn)為對于所拍攝的全部圖像的RGB三色分量的統(tǒng)計平均值應(yīng)該近似相等或者其UV分量的統(tǒng)計平均值應(yīng)近似為零，W全部區(qū)域UV分量的統(tǒng)計平均值作為白平衡校準(zhǔn)的依據(jù)。局部白平衡法 其是搜尋所拍攝的圖像中最亮的區(qū)域作為白色區(qū)域，該區(qū)域的RGB三色分量的統(tǒng)計平均值應(yīng)該近似相等或者其UV分量的統(tǒng)計平均值應(yīng)近似為零，以該區(qū)域UV分量 的統(tǒng)計平均值作為白平衡校準(zhǔn)的依據(jù)局限性 當(dāng)環(huán)境過亮 或者過暗時，全局白平衡算法幾乎會完全失效而當(dāng)所

6、拍攝的圖像中并無白色存在時，局部白平衡算法 得到的數(shù)值是失實的。由于白色物體在拍攝時，一般 無法識別，因此以白色作為參朋色的這兩種自動白平 衡算法存在著不可抑制的局限性。8/22/20227AWB兩個定理定 理 1 在同一色溫環(huán)境中如果對一幅自色圖像進展白平衡校正后.那么對于其他非白色圖像就都能真實的再現(xiàn)物體的顏色，并且其顏色的色差值是唯一的定 理 2 利用色差值且非白色且不為零)的物體為參照物，同樣可以實現(xiàn)白平衡處理由上兩定理,可以通過獲取人臉的色差范圍, 適用于世界各種膚色人種的人臉的色差范圍為: Fcr= 133 173 ,Fcb= 77 127適合黃種人的人臉的色差范圍為:Fcry =

7、142 1 62,Fcby=102 124通常致碼相機等拍振設(shè)備的色彩增益通遭只有兩條，對于G的調(diào)節(jié)一般利用Y通道的增益與R,B的增益的相關(guān)性進展調(diào)節(jié)8/22/20228色溫物理光學(xué)指出：在不同溫度下，黑體輻射的電磁波是不同的，輻射功率按波長分布的規(guī)律如圖1所示。由圖1可見，黑體溫度與輻射波譜之間存在著對應(yīng)關(guān)系。因此可將黑體的輻射情況作為一種比較的標(biāo)準(zhǔn)，讓各種輻射源的波譜與黑體的波譜相比較，當(dāng)輻射源的波譜與黑體在某一溫度下的波譜一致時，那么黑體的這一溫度稱為輻射源的色溫。色溫僅用于描述源的輻射特性，并非描述物體的顏色。維恩3456位移定律指出；當(dāng)絕對黑體的溫度增高時，輻射的峰值向短波方向移動。所以色溫較高的光源，其發(fā)出的可見光的輻射能量較多地分布在波長較短的綠光和藍光區(qū)域，而色溫較低的光源，其輻射能量較多地分布在波長較長的紅光區(qū)域。結(jié)果色溫較低者偏紅，色溫較高者偏藍。8/22/20229人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自