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上期高速攝像機小百科介紹了像質測試相關內容，這一期繼續關注高速攝像機圖像處理的重要功能-自動白平衡。
1 色溫、色溫估計、自動白平衡
色溫，描述光源色彩特性的物理量，指標準黑體在不同溫度下發出的某種顏色的光，計量單位”開爾文溫度(K)”。光源不同，色溫不同。色溫越高，光線越接近于藍色，色溫越低，光線則偏暖色（圖1為常見光源下的色溫值）。
色溫估計是確定光源色溫的過程，正確的色溫估計有助于設置白平衡。
自動白平衡，是高速攝像機的重要功能，該功能通過對不同光照條件（如室內、晴天、陰天）進行色溫估計后，自動調整拍攝圖像的顏色溫度，實現不同光源下拍攝的白色物體能夠正確顯示白色。
圖1 常見光源色溫圖
2自動白平衡的可能偏差
自動白平衡效果好不好，精確的色溫估計是關鍵步驟。常見色溫估計算法客觀存在一定局限性，如灰度世界算法，假設所有顏色的平均值是灰色，即RGB三個通道的平均值相等，通過將圖像的平均顏色調整為灰色實現色溫估計，但對于顏色分布差異大，如大面積單色的圖像，該算法容易出現顏色偏差。
另一種完美反射假設算法，假設圖像中存在高亮度區域為標準的白色，進而檢測并估計，但對于本身即存在顏色偏差的高亮區域，該算法易出現顏色偏差。
3 千眼狼高速攝像機自適應色溫估計算法
千眼狼圖像工程師們采用一種自適應色溫估計算法，通過在YCrCb顏色空間篩選像素和迭代計算，結合普朗克曲線標定，得到誤差極小的白平衡調整參數，適應復雜的光源環境，如混合光源場景、彩色燈光場景等。
圖2 RGB→YCbCr顏色空間轉換
圖3 普朗克曲線圖（色溫曲線）
經千眼狼圖像質量測試實驗室像質測試，該自適應色溫估計算法可有效適應復雜光源環境，兼顧圖像所有像素的平均顏色區域和高亮度區域顏色信息，實現良好的顏色平衡和色彩還原效果。
圖4 原始圖像，初始白平衡，自適應色溫估計算法的白平衡
附 千眼狼高速攝像機圖像質量測試實驗室
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