一種自適應黑電平校正方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及圖像處理技術領域，特別涉及一種自適應黑電平校正方法。
【背景技術】
[0002]近年來，具有小尺寸、低功耗、低成本等優勢的CMOS (Comp lemen tar y-meta 1-oxide-semiconductor)圖像傳感器越來越受市場喜愛，普遍應用于數碼相機、行車記錄儀、運動相機之類的影像產品中。為了使影像更接近人眼的真實效果，相機的圖像處理芯片會對CMOS圖像傳感器的影像信號進行一系列的處理，其中就包括黑電平校正。
[0003]通常在全黑環境下，圖像傳感器沒有感應到光線，但此時的圖像信號卻不是一個零值，這就產生了黑電平，傳統的黑電平校正方法是設定一個偏移值，將圖像信號校正為零。然而，由于制作工藝、結構差異等問題導致了圖像信號的各個顏色通道會產生不同的黑電平值，并且，相同顏色通道的黑電平隨著曝光時間、溫度、增益等變化而變化。這種固定一個偏移值一刀切的校正方式顯然無法得到令人滿意的圖像效果。
[0004]公開號為CN104735368A的中國發明專利公開了一種CMOS傳感器及其圖像中黑電平的調整方法和裝置，所述方法為:分別計算CMOS傳感器圖像中每個顏色通道內黑電平的平均值;計算所述CMOS傳感器圖像中黑電平的目標值;分別計算所述每個顏色通道內所述黑電平平均值和所述黑電平的目標值差值的絕對值，當所述差值的絕對值大于第一閾值時，對對應顏色通道內的黑電平平均值進行模擬調整；以及當所述差值的絕對值小于所述第一閾值時，對對應顏色通道內的黑電平平均值進行數字調整。雖然考慮了不同的顏色通道對黑電平校正準確性的影響，但是所考慮的參數太少，還不夠準確，圖像質量仍有待提尚O

【發明內容】

[0005]本發明所要解決的技術問題是:提供一種能夠根據不同的曝光時間、增益，自適應校正各個顏色通道的黑電平的自適應黑電平校正方法。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:
[0007]—種自適應黑電平校正方法，其特征在于，所述方法為:
[0008]SI在不同的曝光時間和增益下，獲取全黑環境下的原始圖像，計算獲取的全黑環境下的原始圖像中各個顏色通道的黑電平校準值，并存儲；
[0009]S2獲取當前圖像，以及當前曝光時間和當前增益；
[0010]S3根據存儲的在不同的曝光時間和增益下的黑電平校準值中，用線性插值法計算當前曝光時間和當前增益對應的各個顏色通道的當前黑電平校準值；
[0011]S4用所述各個顏色通道的當前黑電平校準值，對所述當前圖像進行黑電平校正。
[0012]本發明的有益效果在于:先計算和存儲在不同的曝光時間和增益下，原始圖形的各顏色通道的黑電平校準值，再利用線性插值法計算當前曝光時間和當前增益下的各顏色通道的當前黑電平校準值，最后根據各顏色通道的黑電平校準值對當前圖像進行黑電平校正，充分考慮了曝光時間和增益對不通過顏色通道的黑電平的影響，大大降低曝光時間和增益對圖像的對比度的影響，增強圖像對比度，提高圖像質量，提高圖像適應各種不同亮度環境的能力。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明實施例一的自適應黑電平校正方法的流程圖；
[0014]圖2為本發明實施例二的步驟SI的具體方法的流程圖；
[0015]圖3為本發明實施例二的步驟S14的具體方法的流程圖；
[0016]圖4為本發明實施例二的步驟S4的具體方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]為詳細說明本發明的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖予以說明。
[0018]本發明最關鍵的構思在于:充分考慮不同的曝光時間和增益對不同顏色的黑電平的影響，并用線性插值法計算當前曝光時間和當前增益所對應的不同顏色的黑電平校準值，提高圖像對比度的同時，提高圖像的環境適應能力。
[0019]請參照圖1至圖4，本發明提供了一種自適應黑電平校正方法，所述方法為:
[0020]SI在不同的曝光時間和增益下，獲取全黑環境下的原始圖像，計算獲取的全黑環境下的原始圖像中各個顏色通道的黑電平校準值，并存儲；
[0021]S2獲取當前圖像，以及當前曝光時間和當前增益；
[0022]S3根據存儲的在不同的曝光時間和增益下的黑電平校準值中，用線性插值法計算當前曝光時間和當前增益對應的各個顏色通道的當前黑電平校準值；
[0023]S4用所述各個顏色通道的當前黑電平校準值，對所述當前圖像進行黑電平校正。
[0024]進一步的，步驟SI中，在不同的曝光時間和增益下，獲取全黑環境下的原始圖像，計算獲取的全黑環境下的原始圖像中各個顏色通道的黑電平校準值，具體為:
[0025]Sll預設最小曝光時間、最大曝光時間、最小增益、最大增益、曝光時間增加閾值、增益增加閾值；
[0026]SI 2將曝光時間調至最小曝光時間，將增益調至最小增益，并存儲；
[0027]S13獲取全黑環境下的原始圖像；
[0028]S14計算獲取的全黑環境下的原始圖像的各個顏色通道的黑電平校準值，并存儲；
[0029]S15判斷步驟S13和S14中的曝光時間是否為最大曝光時間:
[0030]若否，則將曝光時間調大一個曝光時間增加閾值，執行步驟S13;
[0031]若是，則執行步驟S16;
[0032]S16判斷步驟S13和S14中的增益是否為最大增益:
[0033]若否，則將增益調大一個增益增加閾值，執行步驟S13;
[0034]若是，則結束。
[0035]由上述描述可知，曝光時間從最小曝光時間逐漸變大至最大曝光時間，每次按照曝光時間增加閾值增大，增益從最小增益逐漸變大至最大增益，每次按照增益增加閾值增大，每次只改變曝光時間或者只改變增益，并計算全黑環境下的原始圖像的各顏色通道的黑電平校準值，充分考慮全黑環境下的黑電平本身存在的誤差，以及不同顏色的黑電平存在的差異，方法合理，提高圖像的對比度和清晰度，提高圖像的環境適應能力。
[0036]進一步的，步驟S14中，計算獲取的全黑環境下的原始圖像的各個顏色通道的黑電平校準值，具體為:
[0037]S141以像素點為單位，將獲取的全黑環境下的原始圖像劃分為η個的L*D窗口；
[0038]S142選取第一個L*D窗口作為當前的L*D窗口 ；
[0039]S143采用中值濾波算法分別計算出當前的L*D窗口內的各個顏色通道的黑電平中值；
[0040]S144判斷當前的L*D窗口是否為第η個的L*D窗口:
[0041]若否，則將下一個L*D窗口作為當前的L*D窗口，執行步驟S143;
[0042]若是，則執行步驟S145;
[0043]S145用平均值法分別計算η個的L*D窗口中各個顏色通道的黑電平中值平均值；
[0044]S146將所述各個顏色通道的黑電平中值平均值分別作為各個顏色通道的黑電平校準值。
[0045]由上述描述可知，在計算全黑環境下的原始圖像的各顏色通道的黑電平校準值時，采用劃分窗口的方法，將原始圖像劃分為η個的L*D窗口，其中L為窗口長度方向所包含的像素點數目，0為窗口寬度方向所包含的像素點數目，可降低環境對原始圖像的黑電平校準值計算的影響；采用中值濾波法計算各窗口內的各顏色通道的黑電平中值，具有良好的濾除噪聲的優點，且計算簡便，提高數據處理速度;各窗口的各顏色通道的黑電平中值計算出來后，再采用平均值法計算各顏色通道的黑電平中值平均值作為各顏色通道的黑電平校準值，方法合理便捷。
[0046]進一步的，最小曝光時間為1/8000S，最大曝光時間為180S，最小增益為IX，最大增益為128X。
[0047]由上述描述可知，最小曝光時間、最大曝光時間、最小增益、最大增益的取值根據實際使用需求確定，均為常用的曝光時間和增益，則所述方法覆蓋全面，應用范圍廣泛。
[0048]進一步的，曝光時間增加閾值為0.5?2倍的當前曝光時間，增益增加閾值為0.5?2倍的當前增益。
[0049]由上述描述可知，下一曝光時間為當前曝光時間的1.5?3倍，下一增益為當前增益的1.5?3倍，曝光時間和增益按照倍數進行增加，符合實際使用情況，方法合理。
[°05°]進一步的，所述原始圖像和當前圖像的數據格式為bayer pattern。
[0051]由上述描述可知，bayerpattern格式的圖像，每個像素點對應一種顏色，貝Ij每個像素點的像素值即為該像素點的顏色數值，便于對圖像的不同顏色的黑電平的校正計算，方法合理便捷。
[0052]進一步的，步驟S4中，用所述各個顏色通道的當前黑電平校準值，對所述當前圖像進行黑電平校正，具體為:
[0053]S41獲取當前圖像的每個像素點的像素值；
[0054]S42將第一個像素點作為當前像素點；
[0055]S43判斷當前像素點的像素值是否小于與之相同顏色通道的當前黑電平校準值:
[0056]若是，則將當前像素點的像素值賦值為O;
[0057]若否，則將當前像素點的像素值賦值為(當前像素點的像素值-與之相同顏色通道的當前黑電平校準值)；
[0058]S44判斷當前像素點是否為最后一個像素點:
[0059]若否，則將下一個像素點作為當前像素點，執行步驟S43;
[0060]若是，則結束。
[0061]由上述