随着电子技术的日新月异,在影像摄取技术的发展上,无论是摄像机还是照相机都走向了数字化的趋势。如何重现影像原貌,一直是摄影器材发展的最基本核心诉求,其中涵盖了很多层面的课题与技术挑战!其中,色偏现象为数字图像处理中遭遇的一大难题。根据黑体辐射原理,同一像素在不同环境色温下会呈现不同的颜色。人类的眼睛会自动随着光源的改变而做出颜色的修正。但目前的电子感光元件—CCD或者CMOS传感器,无法具有如人眼的校正功能。利用数码相机拍摄目标时,常常会因为投射光源的不同而造成颜色的变化。在高色温光源下,所拍摄的照片将会偏蓝,低色温光源下所拍摄的照片将会偏红,造成色彩失真的严重视觉缺陷。而克服之关键,则是采用合适的白平衡(white balance)技术,以提供正确无误的色调补偿。论文首先介绍了数字图像处理器(ISP)及图像视频信号预处理相关知识,给出了ISP中图像处理流程图。引出本文研究的主要内容。论文接着阐述了图像白平衡的理论基础,包括:色彩恒常性、自动白平衡的概念,原理及其重要性,色温及Von Kries模型。在此基础上,比较详尽的介绍了现有的一些自动白平衡算法。并分析比较各个算法的优劣。论文接着针对现有算法存在的缺陷,兼顾算法复杂度和白平衡效果两方面,提出了两种自动白平衡的算法。实验结果表明两种算法都取得了较理想的效果,并且两种算法都不需要存储图像帧便能完成白平衡的计算。接着讨论了自动白平衡算法在系统上的实现过程。详细介绍了算法的软硬件划分及软硬件分别实现的过程。硬件部分采用Verilog硬件描述语言实现。软件部分在国产32位MCU CK610上实现。两者共同完成自动白平衡过程。接着阐述了自动白平衡的系统验证。说明了白平衡算法硬件部分的验证过程。简单介绍了整个ISP系统的调试,给出了自动白平衡部分的分析结果。最后论文提出了进一步深入研究的方向,对如何进一步提高算法的性能进行了展望。