目录方案 A最近‑几何投影方案常见简易 AWB方案 BBayes‑AWB 最大后验方案逐项优劣对比一、最近点‑几何投影方案二、Bayes‑AWB 贝叶斯最大后验方案对比汇总表工程选型指引方案 A最近‑几何投影方案常见简易 AWB步骤筛选图像中性色块集合得到每个色块计算色块重心均值点将均值点向色温折线 CT‑Curve分段折线做垂直投影垂足点 \((r_w,b_w)\) 即为估计光源白点。白平衡增益本质纯几何最小距离最小化无先验、无遍历打分、没有校正色块的迭代过程。方案 BBayes‑AWB 最大后验方案数学目标最大化后验概率 \(P(I|D)\)等价最小化总代价其中残差依赖候选光源执行分为两个独立阶段阶段一粗搜索遍历 CT‑Curve 折线上全部控制点与线段采样点所有候选光源落在曲线上计算每个候选光源的总代价选出代价最小点。⚠️关键点不是色块到曲线的距离最小而是用光源增益校正色块后色块离中性点 (1,1) 残差最小。二者是完全不同的目标函数。阶段二Transverse 横向求精以粗搜索结果为起点沿着垂直于 CT‑Curve 的方向向外搜索此时候选光源白点允许离开色温折线额外增加距离惩罚项d当前候选光源白点到 CT‑Curve 折线的垂直距离。逐项优劣对比一、最近点‑几何投影方案✅优点计算量极小仅一次求色块均值 一次几何垂足求解不需要遍历整条曲线、不需要对几十个候选光源反复校正色块。低算力 MCU 非常友好。代码逻辑直观简单可调参数极少无先验代价表、横向惩罚系数、似然‑先验平衡系数等大量调参旋钮。当中性色块充足、画面没有大面积彩色物体干扰时响应速度快一步输出结果。❌缺点核心缺陷完全缺少光源先验约束算法没有 “室内暖光、户外日光出现概率高低” 的认知。当大片彩色物体绿植、红墙把色块重心拉偏投影结果就会直接飘到错误色温没有任何力量把解拉回到高概率光源区间。抗干扰能力弱。目标函数存在根本性偏差优化目标是色块均值点离曲线最近 Bayes‑AWB 优化目标是光源校正之后色块聚集到 (1,1) 最近。 二者不是等价关系。色块均值投影得到的白点校正色块后色块不一定集中于中性点。光源白点强制落在 CT‑Curve 轨迹上 无法输出普朗克轨迹外侧的光源解不能适配很多现代 LED、荧光灯这类非黑体光源。所有色块权重均等 不能区分高信噪比色块与暗光噪声色块低照度下噪声偏移色块重心极易出现色偏。边界问题较多垂足落在折线线段外面时需要额外就近取端点逻辑容易产生色温跳变。二、Bayes‑AWB 贝叶斯最大后验方案✅优点内置色温先验代价抗彩色物体干扰能力强可以给高频光源室内 3600K、户外 5600K分配更低先验代价。当图像证据不强的时候算法优先选择现实世界出现概率高的光源白平衡稳定性显著提升。优化目标物理意义更准确 目标找到光源增益让校正后的中性色块收敛到白点 (1,1)这正是白平衡的根本目标而不是简单的几何距离。两阶段搜索支持非黑体光源 粗搜索锁定曲线最优位置Transverse 横向求精允许光源白点跳出 CT‑Curve适配 LED、荧光灯等偏离黑体轨迹的光源这是最近投影方案做不到的核心能力。似然‑先验权重可调节 通过离线参数调整平衡「相信图像色块」和「相信场景先验」σ 小似然权重高 → AWB 跟随画面变化灵敏σ 大先验权重高 → AWB 更稳不容易飘色架构可扩展性极强 后续可以扩展照度‑色温二维动态先验、色块信噪比加权、多光源代价判别等高级功能。❌缺点算力开销更高粗搜索阶段遍历整条 CT‑Curve 上几十个候选光源每一个光源都要重新校正全部色块、计算残差平方和运算量远高于均值投影方案。参数调参链路复杂 需要标定CT‑Curve 控制点轨迹、控制点对应的先验代价表、横向惩罚系数 K、似然‑先验平衡系数。调参周期长参数之间存在耦合。参数调校不当会引发两类典型问题先验代价权重过高AWB 跟踪光源切换迟缓画面拖影先验代价权重过低先验约束近乎失效算法退化成无约束搜索抗干扰能力下降。对比汇总表对比维度最近点几何投影方案Bayes‑AWBrpi.awb优化目标色块均值点到 CT‑Curve 几何距离最小光源校正后色块距离中性点 (1,1) 残差最小 先验代价光源先验知识❌无✅具备 prior_cost 色温先验约束粗搜索方式无遍历打分一步投影求解遍历整条 CT‑Curve 候选光源逐个计算校正残差代价解的位置范围白点强制落在 CT‑Curve 折线上粗解在曲线上求精后可跳出曲线非黑体 LED 光源适配差优秀Transverse 横向搜索支持抗大面积彩色物体干扰弱强先验代价提供约束运算开销低较高可调参数数量极少多包含先验代价、横向惩罚 K、似然‑先验平衡 σ暗光噪声鲁棒性较差均值易被噪声偏移较好先验代价可以压制不合理色温扩展能力差很难叠加照度动态先验优秀天然支持二维照度‑色温先验扩展响应速度瞬时一步输出略慢多点遍历 求精迭代工程选型指引低算力 MCU、场景简单、几乎不存在大面积纯色干扰 → 选用最近点几何投影IPC 安防、室内摄像头白平衡稳定性优先级高于瞬时响应 → Bayes‑AWB需要兼容 LED、荧光灯等非黑体光源 → 优先 Bayes‑AWB后续计划基于照度 Lux 动态调整色温偏好 → Bayes‑AWB 架构更适合二次开发。
