一种图像中自然光混合色温的判断方法及装置

摘要

本发明公开一种图像中自然光混合色温的判断方法及装置，所述方法包括：将图像划分为多个矩形区域，确定每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值；根据所述参数确定每个矩形区域对应的每个第一坐标点；将所述第一坐标点划分为第一聚类和第二聚类，根据每个聚类的中心点，确定第一单位方向向量；当第一单位方向向量和预先保存的第二单位方向向量的夹角小于第一设定阈值时，确定待校正的图像存在自然光混合色温。由于在本发明实施例中，第一单位方向向量和第二单位方向向量的夹角反映了图像为自然光混合色温的可能性程度，因此，判断待校正的图像是否存在自然光混合色温更加准确。

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像中自然光混合色温的判断方法及装置。

背景技术

随着图像处理技术的不断发展，白平衡校正方法也在日益完善，在现有技术中，在对待校正图像进行白平衡校正时，多采用自动白平衡校正方法，图1为现有技术中的自动白平衡校正方法，具体过程包括：

S101：采集待校正图像的参考白点，并确定出基准白点绘制参考白区。

S102：计算待校正图像当前落入参考白区的参考白点数量，若所述参考白点数量小于或等于第一预设阈值，进行S105，否则，进行S103。

S103：判断待校正图像是否存在自然光混合色温，若是进行S105，否则，进行S104。

S104：根据落入参考白区的白点数量计算白平衡增益，并使用所述白平衡增益对所述待校正图像进行补色校正。

S105：使用预设算法策略计算出白平衡增益，并使用所述白平衡增益对所述待校正图像进行补色校正。

该方法将待校正的图像落入参考白区的白点进行动态类聚，将白点划分到两个簇类中，当两个簇类中的白点个数满足预设条件时，则判断待校正图像存在自然光混合色温，但在进行判断时并未考虑自然光混合色温的规律。例如，当图像中有白色马路和绿色植物时，经过动态类聚将白色和绿色划分到两个簇类，经判断，白色和绿色簇类中的白点个数满足预设条件，则该方法认为图像存在自然光混合色温，并对白色和绿色分别计算白平衡增益，而实际情况该图像并非存在自然光混合色温。这样就使得对图像是否存在自然光混合色温判断失误，进而降低了白平衡校正的准确性。

发明内容

本发明实施例提供一种图像中自然光混合色温的判断方法及装置，用以解决现有技术图像中自然光混合色温的判断不准确的问题。

本发明方法包括一种图像中自然光混合色温的判断方法，该方法包括：

针对待校正的图像，按照设定的规则将所述图像划分为多个矩形区域，根据每个矩形区域的红R、绿G、蓝B均值，确定每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值；

根据每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值在构建的坐标系中确定每个矩形区域对应的每个第一坐标点，其中坐标系以所述一对自然光混合色温评价参数作为横轴和纵轴；

将所述坐标系中的第一坐标点划分为第一聚类和第二聚类，根据每个聚类的中心点，确定第一单位方向向量，其中所述第一单位方向向量的方向为低色温到高色温方向；

判断第一单位方向向量与预先保存的第二单位方向向量的夹角是否小于设定的第一阈值，其中，所述第二单位方向向量为根据存在自然光混合色温的目标图像预先确定并保存的；

如果是，确定待校正的图像存在自然光混合色温，否则，确定待校正的图像不存在自然光混合色温。

进一步地，确定所述第二单位方向向量的过程包括：

针对预先采集的自然光混合色温的目标图像，按照设定的规则将所述目标图像划分为多个矩形区域，根据每个矩形区域的R、G、B均值，确定每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值；

根据每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值在构建的坐标系中确定每个矩形区域对应的每个第二坐标点，其中坐标系的以所述一对自然光混合色温评价参数作为横轴和纵轴；

根据每个第二坐标点在所述坐标系中的坐标，确定第二单位方向向量，其中所述第二单位方向向量的方向为低色温到高色温方向。

进一步地，所述根据每个第二坐标点在所述坐标系中的坐标，确定第二单位方向向量包括：

获取用户输入的两个坐标点的坐标信息，确定所述两个坐标点的方向向量，并将所述方向向量对应的单位向量作为所述第二单位方向向量；或

根据最小二乘法，确定所述坐标系中第二坐标点对应的直线方程，根据所述直线方程，确定所述直线方程对应的第二单位方向向量；或

根据主成分分析的方法，确定所述第二坐标点组成的点集的协方差矩阵，根据所述协方差矩阵的特征向量确定第二单位方向向量。

进一步地，所述确定待校正的图像存在自然光混合色温之后，所述方法还包括：

根据自然光混合色温白平衡算法确定白平衡增益并对所述图像进行校正。

进一步地，所述根据自然光混合色温白平衡算法确定白平衡增益包括：

根据所述第一单位方向向量和第二单位方向向量的夹角及设定参数，采用预设的算法，确定所述夹角及所述设定参数对应的自然光混合色温参数值；

根据所述自然光混合色温参数值确定单色温白平衡算法和自然光混合色温白平衡算法对应的第一权重和第二权重，根据所述单色温白平衡算法和自然光混合色温白平衡算法及对应的第一权重和第二权重，确定白平衡增益。

进一步地，所述根据所述自然光混合色温参数值，确定单色温白平衡算法和自然光混合色温白平衡算法对应的第一权重和第二权重包括：

将所述自然光混合色温参数值作为第二权重，将1与所述第二权重的差作为第一权重。

进一步地，所述根据所述第一单位方向向量和预先保存的第二单位方向向量的夹角及设定参数，采用预设的算法，确定所述夹角及所述设定参数对应的自然光混合色温参数值包括：

根据所述第一单位方向向量和预先保存的第二单位方向向量的夹角，计算所述夹角与预设参数的乘积；将所述乘积的余弦值确定为所述自然光混合色温参数值。

进一步地，所述确定待校正的图像不存在自然光混合色温之后，所述方法还包括：

根据单色温白平衡算法确定白平衡增益并对所述图像进行校正。

进一步地，所述判断第一单位方向向量与预先保存的第二单位方向向量的夹角是否小于设定的第一阈值之前，所述方法还包括：

根据保存的相机拍摄快门时间、增益参数、光圈确定图像的环境照度，当所述环境照度大于第二设定阈值时，继续后续步骤；或

判断第一聚类和第二聚类的中心点之间的距离大于第三设定阈值时，继续后续步骤；或

判断第一聚类和第二聚类的中心点的横坐标均位于自然光的色温对应的横坐标范围内，且第一聚类和第二聚类的中心点的纵坐标均位于自然光的色温对应的纵坐标范围内时，继续后续步骤。

进一步地，所述每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值包括：

每个矩形区域的G/R值和G/B值；或

每个矩形区域的G/R的对数值和G/B的对数值；或

每个矩形区域的R/G的对数值和B/G的对数值。

另一方面，本发明实施例提供了一种图像中自然光混合色温的判断装置，所述装置包括：

第一确定模块，用于针对待校正的图像，按照设定的规则将所述图像划分为多个矩形区域，根据每个矩形区域的红R、绿G、蓝B均值，确定每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值；

第二确定模块，用于根据每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值在构建的坐标系中确定每个矩形区域对应的每个第一坐标点，其中坐标系以所述一对自然光混合色温评价参数作为横轴和纵轴；

第三确定模块，用于将所述坐标系中的第一坐标点划分为第一聚类和第二聚类，根据每个聚类的中心点，确定第一单位方向向量，其中所述第一单位方向向量的方向为低色温到高色温方向；

第一判断模块，用于判断第一单位方向向量与预先保存的第二单位方向向量的夹角是否小于设定的第一阈值，其中，所述第二单位方向向量为根据存在自然光混合色温的目标图像预先确定并保存的；

第四确定模块，用于如果第一判断模块的判断结果为是，确定待校正的图像存在自然光混合色温，如果第一判断模块的判断结果为否，确定待校正的图像不存在自然光混合色温。

进一步地，所述第一确定模块，还用于针对预先采集的自然光混合色温的目标图像，按照设定的规则将所述目标图像划分为多个矩形区域，根据每个矩形区域的R、G、B均值，确定每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值；

所述第二确定模块，还用于根据每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值在构建的坐标系中确定每个矩形区域对应的每个第二坐标点，其中坐标系的以所述一对自然光混合色温评价参数作为横轴和纵轴；

所述第三确定模块，还用于根据每个第二坐标点在所述坐标系中的坐标，确定第二单位方向向量，其中所述第二单位方向向量的方向为低色温到高色温方向。

进一步地，所述第三确定模块，具体用于获取用户输入的两个坐标点的坐标信息，确定所述两个坐标点的方向向量，并将所述方向向量对应的单位向量作为所述第二单位方向向量；或，根据最小二乘法，确定所述坐标系中第二坐标点对应的直线方程，根据所述直线方程，确定所述直线方程对应的第二单位方向向量；或，根据主成分分析的方法，确定所述第二坐标点组成的点集的协方差矩阵，根据所述协方差矩阵的特征向量确定第二单位方向向量。

进一步地，所述装置还包括：

第五确定模块，用于确定待校正的图像存在自然光混合色温之后，根据自然光混合色温白平衡算法确定白平衡增益并对所述图像进行校正。

进一步地，所述第五确定模块，具体用于根据所述第一单位方向向量和第二单位方向向量的夹角及设定参数，采用预设的算法，确定所述夹角及所述设定参数对应的自然光混合色温参数值；根据所述自然光混合色温参数值确定单色温白平衡算法和自然光混合色温白平衡算法对应的第一权重和第二权重，根据所述单色温白平衡算法和自然光混合色温白平衡算法及对应的第一权重和第二权重，确定白平衡增益。

进一步地，所述第五确定模块，具体用于将所述自然光混合色温参数值作为第二权重，将1与所述第二权重的差作为第一权重。

进一步地，所述第五确定模块，具体用于根据所述第一单位方向向量和预先保存的第二单位方向向量的夹角，计算所述夹角与预设参数的乘积；将所述乘积的余弦值确定为所述自然光混合色温参数值。

进一步地，所述装置还包括：

第五确定模块，用于确定待校正的图像不存在自然光混合色温之后，根据单色温白平衡算法确定白平衡增益并对所述图像进行校正。

进一步地，所述装置还包括：

第二判断模块，用于根据保存的相机拍摄快门时间、增益参数、光圈确定图像的环境照度，当所述环境照度大于第二设定阈值时，继续后续步骤；或判断第一聚类和第二聚类的中心点之间的距离大于第三设定阈值时，继续后续步骤；或判断第一聚类和第二聚类的中心点的横坐标均位于自然光的色温对应的横坐标范围内，且第一聚类和第二聚类的中心点的纵坐标均位于自然光的色温对应的纵坐标范围内时，触发第一判断模块。

进一步地，所述第一确定模块，具体用于确定每个矩形区域的每个矩形区域的G/R值和G/B值；或，确定每个矩形区域的G/R的对数值和G/B的对数值；或，确定每个矩形区域的每个矩形区域的R/G的对数值和B/G的对数值。

本发明实施例提供一种图像中自然光混合色温的判断方法及装置，所述方法包括：针对待校正的图像，按照设定的规则将所述图像划分为多个矩形区域，根据每个矩形区域的红R、绿G、蓝B均值，确定每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值；根据每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值在构建的坐标系中确定每个矩形区域对应的每个第一坐标点，其中坐标系以所述一对自然光混合色温评价参数作为横轴和纵轴；将所述坐标系中的第一坐标点划分为第一聚类和第二聚类，根据每个聚类的中心点，确定第一单位方向向量，其中所述第一单位方向向量的方向为低色温到高色温方向；判断第一单位方向向量与预先保存的第二单位方向向量的夹角是否小于设定的第一阈值，其中，所述第二单位方向向量为根据存在自然光混合色温的目标图像预先确定并保存的；如果是，确定待校正的图像存在自然光混合色温，否则，确定待校正的图像不存在自然光混合色温。由于第二单位方向向量是针对于存在自然光混合色温的目标图像确定的，因此，当第一单位方向向量与第二单位方向向量的夹角小于设定的第一阈值，说明该待校正的图像与该存在自然光混合色温的目标图像类似，也存在自然光混合色温，从而可以保证图像自然光混合色温判断的准确性，并且进一步保证了后续白平衡校正的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种自动白平衡校正过程示意图；

图2为本发明实施例1提供的一种图像中自然光混合色温的判断过程示意图；

图3为本发明实施例1提供的图像划分矩形区域示意图；

图4为本发明实施例2提供的目标图像对应的坐标系示意图；

图5为本发明实施例4提供的一种图像中自然光混合色温的判断过程示意图；

图6为本发明实施例提供的一种图像中自然光混合色温的判断装置结构示意图。

具体实施方式

为了使图像自然光混合色温判断更加准确，并且进一步使后续白平衡校正的准确性提高，本发明实施例提供了一种图像中自然光混合色温的判断方法及装置。

下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

图2为本发明实施例提供的一种图像中自然光混合色温的判断过程示意图，该过程包括以下步骤：

S201：针对待校正的图像，按照设定的规则将所述图像划分为多个矩形区域，根据每个矩形区域的红R、绿G、蓝B均值，确定每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值。

本发明实施例提供的一种图像中自然光混合色温的判断方法应用于电子设备。所述电子设备包括PC、智能电视、相机及手机等。

所述电子设备按照设定的规则将待校正的图像划分为多个矩形区域，在对待校正的图像进行划分时，可以将图像的长进行n等分，对图像的宽进行m等分，其中所述m和n相同或不同，划分后得到多个矩形区域。如图3所示，对图像的长宽分别进行6等分，即将图像划分为36个矩形区域。根据每个矩形区域内的每个像素点的红R、绿G、蓝B值，确定每个矩形区域的R、G、B均值，进而确定每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值，所述一对自然光混合色温评价参数的值可以为每个矩形区域的G/R、G/B值，也可以是每个矩形区域的G/R的对数值、G/B的对数值，还可以是每个矩形区域的R/G的对数值、B/G的对数值。

S202：根据每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值在构建的坐标系中确定每个矩形区域对应的每个第一坐标点，其中坐标系以所述一对自然光混合色温评价参数作为横轴和纵轴。

所述一对自然光混合色温评价参数的值可以为每个矩形区域的G/R、G/B值，也可以是每个矩形区域的G/R的对数值、G/B的对数值，还可以是每个矩形区域的R/G的对数值、B/G的对数值，将该一对自然光混合色温评价参数作为横轴和纵轴，构建坐标系，确定每个矩形区域对应的每个第一坐标点。

例如该一对自然光混合色温评价参数的值为每个矩形区域的G/R、G/B值，构建的坐标系以G/R作为坐标系的横轴，以G/B作为坐标系的纵轴。因此对于每个矩形区域，该矩形区域的G/R、G/B值，可以认为是该矩形区域的横坐标和纵坐标，因此该矩形区域标识到该坐标系中，可以认为是横坐标是其G/R值，纵坐标是其G/B值的坐标点。

例如该一对自然光混合色温评价参数的值还可以为每个矩形区域的G/R的对数值、G/B的对数值，构建的坐标系以G/R的对数值作为坐标系的横轴，以G/B的对数值作为坐标系的纵轴。该一对自然光混合色温评价参数的值还可以为每个矩形区域的R/G的对数值、B/G的对数值，构建的坐标系以R/G的对数值作为坐标系的横轴，以B/G的对数值作为坐标系的纵轴。

S203：将所述坐标系中的第一坐标点划分为第一聚类和第二聚类，根据每个聚类的中心点，确定第一单位方向向量，其中所述第一单位方向向量的方向为低色温到高色温方向。

根据每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值，确定了坐标系中每个矩形区域对应的第一坐标点后，可以采用聚类算法，将坐标系中的第一坐标点进行聚类，具体在聚类时，将所述坐标系中的第一坐标点划分为第一聚类和第二聚类。其中在对坐标系中的第一坐标点进行聚类时，可以采用通用的聚类方法，例如kmeans算法、K均值算法等。

在本发明实施例中可以通过K均值算法，将所述坐标系中的第一坐标点划分为第一聚类和第二聚类。划分为两个聚类后可以采用均值漂移方法分别确定第一聚类和第二聚类的中心点。

色温越高，越偏蓝色调，B值越大；色温越低，越偏红色调，R值越大。具体的确定低色温到高色温方向的过程属于现有技术，在本发明实施例中对该过程不进行赘述。

具体的采用聚类算法，将坐标系中的第一坐标点划分为第一聚类和第二聚类以及采用均值漂移方法确定第一聚类和第二聚类的中心点的过程属于现有技术，在本发明实施例中对该过程不进行赘述。

S204：判断第一单位方向向量与预先保存的第二单位方向向量的夹角是否小于设定的第一阈值，其中，所述第二单位方向向量为根据存在自然光混合色温的目标图像预先确定并保存的，如果是，则进行S205，否则，进行S206。

在本发明实施例中根据存在自然光混合色温的目标图像，生成第二单位方向向量。因为对于存在自然光混合色温的目标图像，当将其按照设定的规则划分为多个矩形区域时，其每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值在坐标系中分布近似一条直线，因此根据该特征可以确定这条直线对应的低色温到高色温方向的单位向量，将该单位向量作为第二单位方向向量。

S205：确定待校正的图像存在自然光混合色温。

S206：确定待校正的图像不存在自然光混合色温。

当确定了第一单位方向向量后，根据第一单位方向向量与第二单位方向向量的夹角，即可判断待校正的图像是否存在自然光混合色温，当所述夹角小于第一设定阈值时，说明该图像划分后的矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值也符合自然光混合色温图像的分布特征，因此确定待校正的图像存在自然光混合色温，当所述夹角不小于第一设定阈值时，确定待校正的图像不存在自然光混合色温。其中该第一设定阈值可以是3度、5度等较小的数值。

由于在本发明实施例中，根据第一单位方向向量与第二单位方向向量的夹角判断待校正的图像是否存在自然光混合色温，第二单位方向向量是针对于存在自然光混合色温的目标图像预先确定并保存的，因此，当第一单位方向向量与第二单位方向向量的夹角小于设定的第一阈值，说明该待校正的图像与该存在自然光混合色温的目标图像类似，也存在自然光混合色温，从而可以保证图像自然光混合色温判断的准确性，并且进一步保证了后续白平衡校正的准确性。

实施例2：

在上述实施例的基础上，为了根据预先采集的自然光混合色温的目标图像，准确的确定第二单位方向向量，提高后续判断的准确性，在本发明实施例中，确定所述第二单位方向向量的过程包括：

针对预先采集的自然光混合色温的目标图像，按照设定的规则将所述目标图像划分为多个矩形区域，根据每个矩形区域的R、G、B均值，确定每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值；

根据每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值在构建的坐标系中确定每个矩形区域对应的每个第二坐标点，其中坐标系的以所述一对自然光混合色温评价参数作为横轴和纵轴；

根据每个第二坐标点在所述坐标系中的坐标，确定第二单位方向向量，其中所述第二单位方向向量的方向为低色温到高色温方向。

电子设备预先采集一幅自然光混合色温的目标图像，所述目标图像中有蓝天、阳光、阴影等信息，按照设定的规则将目标图像划分为多个矩形区域。在将目标图像划分为多个矩形区域时，可以采用多种方式，只要和上述实施例中该图像的矩形区域的划分方式相同即可。例如在对目标图像进行划分时，可以将图像的长进行n等分，对图像的宽进行m等分，其中所述m和n相同或不同，划分后得到多个矩形区域，具体的划分方式参照图3。根据每个矩形区域内的每个像素点的红R、绿G、蓝B值确定每个矩形区域的R、G、B均值，进而确定每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值。

所述一对自然光混合色温评价参数的值可以为每个矩形区域的G/R、G/B值，也可以是每个矩形区域的G/R的对数值、G/B的对数值，还可以是每个矩形区域的R/G的对数值、B/G的对数值。

以所述一对自然光混合色温评价参数的值为每个矩形区域的G/R、G/B值为例，确定了每个矩形区域的G/R、G/B值后，在构建坐标系中确定每个矩形区域的G/R、G/B值对应的每个第二坐标点，具体的在坐标系中针对存在自然光混合色温的目标图像确定的每个第二坐标点参见图4。

根据图4可知，存在自然光混合色温的目标图像，将其划分为多个矩形区域后，根据每个矩形区域的G/R、G/B值，在构建的坐标系中确定了每个矩形区域对应的第二坐标点后，该坐标系中第二坐标点的分布是近似一条直线的，因此可以根据该直线确定第二单位方向向量，其中所述第二单位方向向量的方向为低色温到高色温方向。

具体的确定每个矩形区域的一对混合色温评价参数的值及构建坐标系的方法与本发明实施例1中的方法相同，在本发明实施例中不再进行赘述。

在本发明实施例中，可以通过不同的方法确定第二单位方向向量，根据每个第二坐标点在所述坐标系中的坐标，确定第二单位方向向量包括：

获取用户输入的两个坐标点的坐标信息，确定所述两个坐标点的方向向量，并将所述方向向量对应的单位向量作为所述第二单位方向向量；或

根据最小二乘法，确定所述坐标系中第二坐标点对应的直线方程，根据所述直线方程，确定所述直线方程对应的第二单位方向向量；或

根据主成分分析的方法，确定所述第二坐标点组成的点集的协方差矩阵，根据所述协方差矩阵的特征向量确定第二单位方向向量。

在坐标系中的第二坐标点近似于一条直线，用户可以选取所述直线上的两个坐标点，或者用户输入两个坐标点的坐标，当电子设备确定两个坐标点的坐标后，进而可以确定所述两个坐标点的低色温到高色温方向的方向向量，并将所述方向向量对应的单位向量作为所述第二单位方向向量。

例如电子设备确定的该两个坐标点为A(gr1,gb1)和B(gr2,gb2)，则可以确定A、B两个坐标点对应的方向向量为C＝B-A，其中方向为低色温到高色温方向，接着求出第二单位方向向量e＝C/|C|

也可以是电子设备根据每个第二坐标点在所述坐标系中的坐标，通过最小二乘法，确定所述坐标系中第二坐标点对应的直线方程gb＝k*gr+b，其中，通过最小二乘法拟合直线方程的过程属于现有技术，在本发明实施例中对该实现过程不进行赘述。当确定了直线方程后，确定满足该直线方程的任意两个坐标点，进而可以确定所述两个坐标点的低色温到高色温方向的方向向量，并将所述方向向量对应的单位向量作为所述第二单位方向向量。

还可以根据该坐标系中的每个第二坐标点，通过主成分分析的方法，确定所述第二坐标点组成的点集的协方差矩阵，并求取所述协方差矩阵的特征向量，根据所述特征向量，进而确定第二单位方向向量，其中所述第二单位方向向量的方向为低色温到高色温方向。其中通过主成分分析的方法确定协方差矩阵的过程属于现有技术，在本发明实施例中对该过程不进行赘述。

实施例3：

为了实现的对图像的白平衡校正，在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，确定待校正的图像存在自然光混合色温之后，所述方法还包括：

根据自然光混合色温白平衡算法确定白平衡增益并对所述图像进行校正。

所述自然光混合色温白平衡算法可以为灰度世界算法，具体的，采用灰度世界算法，确定白平衡增益的过程属于现有技术，根据白平衡增益对图像进行校正的过程也是现有技术，在本发明实施例中对该过程不进行赘述。

为了使白平衡校正更加准确，在本发明实施例中所述根据自然光混合色温白平衡算法确定白平衡增益包括：

根据所述第一单位方向向量和第二单位方向向量的夹角及设定参数，采用预设的算法，确定所述夹角及所述设定参数对应的自然光混合色温参数值；

根据所述自然光混合色温参数值确定单色温白平衡算法和自然光混合色温白平衡算法对应的第一权重和第二权重，根据所述单色温白平衡算法和自然光混合色温白平衡算法及对应的第一权重和第二权重，确定白平衡增益。

所述第一单位方向向量和第二单位方向向量的方向都是由低色温到高色温方向，根据第一单位方向向量和第二单位方向向量的夹角以及电子设备设定的参数，采用预设的算法，确定所述夹角及所述设定参数对应的自然光混合色温参数值。其中，预设的算法可以为根据所述第一单位方向向量和第二单位方向向量的夹角，计算所述夹角与预设参数的乘积；将所述乘积的余弦值确定为所述自然光混合色温参数值。

具体的，第一单位方向向量和第二单位方向向量的夹角为α，设定参数为k，根据所述第一单位方向向量和预先保存的第二单位方向向量的夹角α，及预设参数k的乘积；将所述乘积的余弦值确定为所述自然光混合色温参数值，即所述自然光混合色温参数值为cos(kα)。

在本实施例中，单色温白平衡算法可以为动态阈值算法，自然光混合色温白平衡算法可以为灰度世界算法。

当确定了自然光混合色温参数值后，可以根据该自然光混合色温参数值确定单色温白平衡算法的第一权重，和自然光混合色温白平衡算法的第二权重，将所述自然光混合色温参数值作为第二权重，将1与所述第二权重的差作为第一权重，即动态阈值算法对应的第一权重为1-cos(kα)，灰度世界算法对应的第二权重为cos(kα)。当然在确定单色温白平衡算法和自然光混合色温白平衡算法对应的第一权重和第二权重时，也可以采用其他方法，只要能够保证第二权重与所述第一权重和第二权重的和的比值等于所述自然光混合色温参数值即可。

当确定了第一权重和第二权重后，通过单色温白平衡算法和自然光混合色温白平衡算法，及其对应的第一权重和第二权重计算出待校正的图像的最终白平衡增益，其算法如下公式所示：

RGain＝(1-cos(kα))*RGain1+cos(kα)*RGain2；

BGain＝(1-cos(kα))*BGain1+cos(kα)*BGain2；

其中，RGain1，BGain1为根据单色温白平衡算法计算出的R，B的白平衡增益，RGain2，BGain2为根据自然光混合色温白平衡算法计算出的R，B的白平衡增益，RGain，BGain为计算出的待校正的图像的最终白平衡增益。

根据计算出的待校正的图像的最终白平衡增益对图像进行校正，具体的，根据白平衡增益对图像进行校正的过程属于现有技术，在本发明实施例中对该过程不进行赘述。

在本发明实施例中，在对待校正的图像进行白平衡校正时，只对图像中的R，B分量进行校正，保持G分量不变，从而可以使得待校正的图像进行白平衡校正后的亮度保持不变。

由于根据单色温白平衡算法和很合色温白平衡算法及其对应的第一权重和第二权重计算出最终的白平衡增益，使得对存在自然光混合色温的待校正的图像进行白平衡校正时，能够根据待校正的图像的自然光混合色温程度，对该图像进行校正，从而可以保证白平衡校正的准确性。

为了实现的对图像的白平衡校正，在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，确定待校正的图像不存在自然光混合色温之后，所述方法还包括：

根据单色温白平衡算法确定白平衡增益并对所述图像进行校正。

所述单色温白平衡算法可以为动态阈值算法，具体的，采用动态阈值算法，确定白平衡增益的过程属于现有技术，根据白平衡增益对图像进行校正的过程也是现有技术，在本发明实施例中对该过程不进行赘述。

实施例4：

在实施例1的基础上，为了进一步提高判断图像中是否存在自然光混合色温的准确性，判断第一单位方向向量与预先保存的第二单位方向向量的夹角是否小于设定的第一阈值，其中，所述第二单位方向向量为根据存在自然光混合色温的目标图像预先确定并保存的之前，所述方法还包括：

根据保存的相机拍摄快门时间、增益参数、光圈判断图像的环境照度，当环境照度大于第二设定阈值时，继续后续步骤；或

判断第一聚类和第二聚类的中心点之间的距离大于第三设定阈值时，继续后续步骤；或

判断第一聚类和第二聚类的中心点的横坐标均位于自然光的色温对应的横坐标范围内，且第一聚类和第二聚类的中心点的纵坐标均位于自然光的色温对应的纵坐标范围内时，继续后续步骤。

在本发明实施例中，由于自然光混合色温场景所在的照度都比较大，电子设备根据保存的相机拍摄快门时间、增益参数、光圈判断图像的环境照度，当环境照度大于第二设定阈值时，则认为待校正的图像存在自然光混合色温的可能性大，此时，继续后续步骤，即判断第一单位方向向量与预先保存的第二单位方向向量的夹角是否小于设定的第一阈值。

由于自然光混合色温场景中，色温差异较大，在将坐标系中的第一坐标点划分为第一聚类和第二聚类，根据每个聚类的中心点，若两个中心点较近，很容易因为其中一个中心点的微小移动，使得第一单位方向向量发生很大的变化，因此也就很可能使得第一单位方向向量和预先保存的第二单位方向向量的夹角α发生较大的变化，稳定性较差。因此，在判断第一单位方向向量与预先保存的第二单位方向向量的夹角是否小于设定的第一阈值之前，判断两个聚类的中心点的距离是否大于第三设定阈值，如果大于则判断第一单位方向向量与预先保存的第二单位方向向量的夹角是否小于设定的第一阈值。

为了避免将图像中的某一色彩误认为是一种色温的自然光，电子设备中保存了自然光的色温范围，根据确定矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值及构建坐标系的方法，确定自然光的色温范围对应的横坐标范围，和纵坐标范围，如果判断第一聚类和第二聚类的中心点的横坐标均处于自然光的色温对应的横坐标范围内，第一聚类和第二聚类的中心点的纵坐标均处于自然光的色温对应的纵坐标范围内时，则认为待校正的图像存在自然光混合色温的可能性大，此时，继续后续判断第一单位方向向量与预先保存的第二单位方向向量的夹角是否小于设定的第一阈值的步骤。

在判断第一单位方向向量与预先保存的第二单位方向向量的夹角是否小于设定的第一阈值之前可以采用上述任一方法进行判断，或者还可以采用上述两种或三种的结合来进行判断，采用上述三种方法结合来进行判断的过程如图5所示。

图5为本发明实施例提供的一种图像中自然光混合色温的判断过程示意图，该过程包括以下步骤：

S501：针对待校正的图像，按照设定的规则将所述图像划分为多个矩形区域，根据每个矩形区域的红R、绿G、蓝B均值，确定每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值。

S502：根据每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值在构建的坐标系中确定每个矩形区域对应的每个第一坐标点，其中坐标系以所述一对自然光混合色温评价参数作为横轴和纵轴。

S503：将所述坐标系中的第一坐标点划分为第一聚类和第二聚类，根据每个聚类的密度中心，确定第一单位方向向量，其中所述第一单位方向向量的方向为低色温到高色温方向。

S504：根据保存的相机拍摄快门时间、增益参数、光圈判断图像的环境照度，当环境照度大于第二设定阈值时，进行步骤S505，否则，进行步骤S509。

S505：判断第一聚类和第二聚类的中心之间的距离大于第三设定阈值时，进行步骤S506，否则，进行步骤S509。

S506：判断第一聚类和第二聚类的中心点的横坐标处于自然光的色温对应的横坐标范围内，判断第一聚类和第二聚类的中心点的纵坐标处于自然光的色温对应的纵坐标范围内时，进行步骤S507，否则，，进行步骤S509。

S507：判断第一单位方向向量与预先保存的第二单位方向向量的夹角是否小于设定的第一阈值，其中，所述第二单位方向向量为根据存在自然光混合色温的目标图像预先确定并保存的，如果是，则进行S508，否则，进行S509。

S508：确定待校正的图像存在自然光混合色温。

S509：确定待校正的图像不存在自然光混合色温。

图6为本发明实施例提供的一种图像中自然光混合色温的判断装置结构示意图，应用于电子设备，该装置包括：

第一确定模块61，用于针对待校正的图像，按照设定的规则将所述图像划分为多个矩形区域，根据每个矩形区域的红R、绿G、蓝B均值，确定每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值；

第二确定模块62，用于根据每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值在构建的坐标系中确定每个矩形区域对应的每个第一坐标点，其中坐标系以所述一对自然光混合色温评价参数作为横轴和纵轴；

第三确定模块63，用于将所述坐标系中的第一坐标点划分为第一聚类和第二聚类，根据每个聚类的中心点，确定第一单位方向向量，其中所述第一单位方向向量的方向为低色温到高色温方向；

第一判断模块64，用于判断第一单位方向向量与预先保存的第二单位方向向量的夹角是否小于设定的第一阈值，其中，所述第二单位方向向量为根据存在自然光混合色温的目标图像预先确定并保存的；

第四确定模块65，用于用于如果第一判断模块的判断结果为是，确定待校正的图像存在自然光混合色温，如果第一判断模块的判断结果为否，确定待校正的图像不存在自然光混合色温。

所述第一确定模块61，还用于针对预先采集的自然光混合色温的目标图像，按照设定的规则将所述目标图像划分为多个矩形区域，根据每个矩形区域的R、G、B均值，确定每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值；

所述第二确定模块62，还用于根据每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值在构建的坐标系中确定每个矩形区域对应的每个第二坐标点，其中坐标系的以所述一对自然光混合色温评价参数作为横轴和纵轴；

所述第三确定模块63，还用于根据每个第二坐标点在所述坐标系中的坐标，确定第二单位方向向量，其中所述第二单位方向向量的方向为低色温到高色温方向。

所述第三确定模块63，具体用于获取用户输入的两个坐标点的坐标信息，确定所述两个坐标点的方向向量，并将所述方向向量对应的单位向量作为所述第二单位方向向量；或根据最小二乘法，确定所述坐标系中第二坐标点对应的直线方程，根据所述直线方程，确定所述直线方程对应的第二单位方向向量；或根据主成分分析的方法，确定所述第二坐标点组成的点集的协方差矩阵，根据所述协方差矩阵的特征向量确定第二单位方向向量。

所述装置还包括：

第五确定模块66，用于确定待校正的图像存在自然光混合色温之后，根据自然光混合色温白平衡算法确定白平衡增益并对所述图像进行校正。

所述第五确定模块66，具体用于根据所述第一单位方向向量和第二单位方向向量的夹角及设定参数，采用预设的算法，确定所述夹角及所述设定参数对应的自然光混合色温参数值；根据所述自然光混合色温参数值确定单色温白平衡算法和自然光混合色温白平衡算法对应的第一权重和第二权重，根据所述单色温白平衡算法和自然光混合色温白平衡算法及对应的第一权重和第二权重，确定白平衡增益。

所述第五确定模块66，具体用于将所述自然光混合色温参数值作为第二权重，将1与所述第二权重的差作为第一权重。

所述第五确定模块66，具体用于根据所述第一单位方向向量和预先保存的第二单位方向向量的夹角，计算所述夹角与预设参数的乘积；将所述乘积的余弦值确定为所述自然光混合色温参数值。

所述装置还包括：

第五确定模块66，用于确定待校正的图像不存在自然光混合色温之后，根据单色温白平衡算法确定白平衡增益并对所述图像进行校正。

所述装置还包括：

第二判断模块67，用于根据保存的相机拍摄快门时间、增益参数、光圈确定图像的环境照度，当所述环境照度大于第二设定阈值时，继续后续步骤；或判断第一聚类和第二聚类的中心点之间的距离大于第三设定阈值时，继续后续步骤；或判断第一聚类和第二聚类的中心点的横坐标均位于自然光的色温对应的横坐标范围内，且第一聚类和第二聚类的中心点的纵坐标均位于自然光的色温对应的纵坐标范围内时，触发第一判断模块64。

所述第一确定模块61，具体用于确定每个矩形区域的每个矩形区域的G/R值和G/B值；或，确定每个矩形区域的G/R的对数值和G/B的对数值；或，确定每个矩形区域的每个矩形区域的R/G的对数值和B/G的对数值。

本发明实施例提供一种图像中自然光混合色温的判断方法及装置，所述方法包括：针对待校正的图像，按照设定的规则将所述图像划分为多个矩形区域，根据每个矩形区域的红R、绿G、蓝B均值，确定每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值；根据每个矩形区域的一对自然光混合色温评价参数的值在构建的坐标系中确定每个矩形区域对应的每个第一坐标点，其中坐标系以所述一对自然光混合色温评价参数作为横轴和纵轴；将所述坐标系中的第一坐标点划分为第一聚类和第二聚类，根据每个聚类的中心点，确定第一单位方向向量，其中所述第一单位方向向量的方向为低色温到高色温方向；判断第一单位方向向量与预先保存的第二单位方向向量的夹角是否小于设定的第一阈值，其中，所述第二单位方向向量为根据存在自然光混合色温的目标图像预先确定并保存的；如果是，确定待校正的图像存在自然光混合色温，否则，确定待校正的图像不存在自然光混合色温。由于第二单位方向向量是针对于存在自然光混合色温的目标图像预先确定并保存的，因此，当第一单位方向向量与第二单位方向向量的夹角小于设定的第一阈值，说明该待校正的图像与该存在自然光混合色温的目标图像类似，也存在自然光混合色温，从而可以保证图像自然光混合色温判断的准确性，并且进一步保证了后续白平衡校正的准确性。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。