色温

光源的色温是以光源发光时所显现的颜色与一个绝对黑体被高温燃烧时所显现的颜色相一致时这个黑体被燃烧温度来定义的,它的单位是绝对温度Kelvin『K』,K值越高,显现的颜色就愈趋向于白蓝色;K值越低,显现的颜色就愈趋向于黄红色。我们知道,光源是会呈现不同颜色的。太阳刚升和降落时是红色的,而在中午时分却是白色的。我们家庭照明使用的白灯是呈黄颜色的,而办公室里使用的日光灯一般为白色的。光源呈现不同的颜色是以色温来表示的。 

<think>好的,我现在需要帮助用户查找与色温算法相关的源码和实现方法。首先,我需要回顾用户提供的引用内容,看看是否有直接相关的信息。用户提到了引用1、3、5涉及到色温和图像处理的内容,特别是引用1提到PhotoDemon软件的开源源码可能包含色温变换的代码,而引用3讨论了基于FPGA的白平衡算法实现,引用5则是一个Python的色调处理示例。 首先,用户的需求是找到色温算法的源码。根据引用1,PhotoDemon的源码可能包含色温变换的具体实现,但用户提供的引用中并没有直接给出代码。不过,用户示例中的Python代码(引用5)虽然主要是色调处理,但可以稍作修改用于色温调整。这可能是一个起点。 接下来,引用3提到白平衡处理,色温调整通常与白平衡密切相关。白平衡算法的核心是调整RGB通道的增益,以中和颜色偏差。例如,通过计算图像中的灰色区域或使用预设的色温值来调整各通道的增益系数。用户可能需要的色温算法源码可能涉及这些步骤。 此外,用户之前的引用2和4讨论了Bayer算法和水平集初始化,可能与图像处理的其他方面相关,但当前问题主要集中在色温调整上,所以可能需要重点参考引用1、3、5。 现在,我需要整理色温调整的基本步骤,并尝试结合现有引用中的信息来构建示例代码。例如,色温调整通常涉及RGB通道的增益调整,暖色调增加红色和减少蓝色,冷色调则相反。根据引用5中的色调处理代码,可以修改通道的增益值来实现色温变换。 另外,引用3中的FPGA实现可能涉及硬件层面的处理,但用户可能更关注算法逻辑而非具体硬件代码。因此,提供一个Python或类似的高级语言示例会更合适。 需要确保代码正确,并符合用户提供的格式要求,比如行内数学公式使用$...$,独立公式使用$$...$$。例如,色温调整的公式可以表示为: $$ R_{out} = R_{in} \times r\_gain \\ G_{out} = G_{in} \times g\_gain \\ B_{out} = B_{in} \times b\_gain $$ 其中,r_gain、g_gain、b_gain是根据目标色温确定的增益系数。 最后,需要生成相关问题,帮助用户进一步探索。例如,如何确定增益系数,或者如何实现自动白平衡算法等。</think>以下是与色温算法相关的实现原理及代码示例: ### 色温算法核心原理 色温调整通过调整RGB通道增益实现,其数学关系可表示为: $$R_{out} = R_{in} \times r\_gain$$ $$B_{out} = B_{in} \times b\_gain$$ 其中$r\_gain$和$b\_gain$根据色温值计算,$G\_gain$通常保持为1[^1][^3]。 ### Python实现示例 ```python import cv2 import numpy as np def adjust_color_temperature(img, temp_kelvin): """ :param img: BGR格式图像 :param temp_kelvin: 色温值(2000-15000K) :return: 调整后的图像 """ temp = np.clip(temp_kelvin, 1000, 40000) # 计算通道增益系数 if temp <= 6600: r_gain = 1 b_gain = 0.4 + (temp / 6600 * 0.6) else: r_gain = (temp - 6600) / 3400 b_gain = 1 # 应用增益系数 bgr_gains = [b_gain, 1.0, r_gain] # BGR通道增益 result = np.clip(img.astype(np.float32) * bgr_gains, 0, 255) return result.astype(np.uint8) # 使用示例 img = cv2.imread("input.jpg") warm_img = adjust_color_temperature(img, 3000) # 暖色调 cool_img = adjust_color_temperature(img, 9000) # 冷色调 ``` ### FPGA实现要点 1. **Bayer处理**:需先完成Bayer到RGB转换[^2][^3] 2. **增益计算**:通过查表法实现色温-增益映射 3. **流水线设计**: ```verilog always @(posedge clk) begin pixel_r <= raw_r * gain_r; pixel_g <= raw_g; pixel_b <= raw_b * gain_b; end ```
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