网络摄像机自动白平衡控制方法研究

摘要

随着工业自动化程度的提高以及网络化的加速，国内对网络监控摄像机的需求越来越大。摄像机在拍摄图像时，常常会因为照射光源的不同而造成颜色的变化。在高色温光源下所拍摄的图像会偏蓝，在低色温光源下所拍摄的图像会偏红，为了还原图像原本的色彩，如何精确有效地还原图像的色彩是一个亟待解决的课题。本文基于自动白平衡技术，提出了一种白点检测的方法，并在此基础上实现了一个自适应的摄像机自动白平衡算法。
　　论文首先介绍了图像视频信号处理的相关知识，给出了ISP中图像处理流程。论文接着阐述了图像白平衡的理论基础，包括:自动白平衡、色温特性、RGB/YUV颜色空间特性概念。在此基础上，比较详细地阐述了现有一些自动白平衡算法，针对现有算法的不足之处，提出了改进的基于白点检出的自动白平衡算法，给出了自动白平衡算法在系统上实现的过程。最后详细分析了算法软硬件的划分及软硬件实现过程，给出了自动白平衡的分析结果。实验结果表明:在2400K/3200K/3550K的色温下，经过自动白平衡，其色度中心值分别低于80mv/50mv/50mv，而且R（红色）饱和度（103±13 dec）、相位（122±13°），Ye（黄色）饱和度（55±21 dec）、相位（168±11°），Cy（青色）饱和度（95±40 dec）、相位（294±23°）的性能指标都在设计范围以内。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的背景与意义

1．2 国内外研究现状及分析

1．3 本文的主要工作内容

1．4 论文的结构安排

第二章 图像视频信号处理

2．1 视频处理前端

2．2 自动聚焦(AF)

2．3 自动曝光(AE)

2．4 自动白平衡(ATW)

2．5 本文小结

第三章 白平衡算法的研究

3．1 白平衡基础

3．1．1 色温特性

3．1．2 RGB颜色空间与YUV颜色空间特性

3．1．3 HLS原理

3．2 自动白平衡算法

3．2．1 灰度世界算法

3．2．2 动态白点算法

3．3 本章小结

第四章 改进的自动白平衡算法

4．1 基于白点检出的自动白平衡算法

4．1．1 提出背景

4．1．2 算法过程

4．2 实验结果

4．3 本章小结

第五章 自动白平衡算法软硬件实现

5．1 硬件部分设计

5．1．1 电源设计

5．1．2 图像采集模块

5．1．3 图像处理主模块

5．2 软件部分设计

5．2．1 图像处理软件控制流程

5．2．2 自动白平衡软件实现

5．3 实验结果

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

附录

致谢