http://blog.csdn.net/laviewpbt/article/details/8827761

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白平衡是电视摄像领域一个非常重要的概念，通过它可以解决色彩还原和色调处理的一系列问题。白平衡是随着电子影像再现色彩真实而产生的，在专业摄像领域白平衡应用的较早，现在家用电子产品（家用摄像机、数码照相机）中也广泛地使用，然而技术的发展使得白平衡调整变得越来越简单容易，但许多使用者还不甚了解白平衡的工作原理，理解上存在诸多误区。它是实现摄像机图像能精确反映被摄物的色彩状况，有手动白平衡和自动白平衡等方式，本文简要的介绍了几种自动白平衡算法。

一、原始的灰度世界算法

　　灰度世界算法（Gray World)是以灰度世界假设为基础的,该假设认为对于一幅有着大量色彩变化的图像, R、 G、 B 三个分量的平均值趋于同一个灰度K。一般有两种方法来确定该灰度。

（1)直接给定为固定值, 取其各通道最大值的一半,即取为127或128；

（2)令 K = (R_aver+G_aver+B_aver)/3,其中R_aver,G_aver,B_aver分别表示红、绿、蓝三个通道的平均值。

算法的第二步是分别计算各通道的增益：

K_r=K/R_aver;

　　　　　　K_g=K/G_aver;

K_b=K/B_aver;

算法第三步为根据Von Kries 对角模型,对于图像中的每个像素R、G、B，计算其结果值：

R_new = R * K_r;

　　　　　　 _Gnew = G * K_g;

_Bnew = B * K_b;

对于上式，计算中可能会存在溢出（>255,不会出现小于0的)现象，处理方式有两种。

a、直接将像素设置为255，这可能会造成图像整体偏白。

b、计算所有R_new、G_new、B_new的最大值，然后利用该最大值将将计算后数据重新线性映射到[0,255]内。实践证明这种方式将会使图像整体偏暗，建议采用第一种方案。

一般来说，灰度世界算法的效果还是比较好的呢，并且该算法的执行速度非常之快，目前也存在了不少对该算法进行改进的效果，有时间我在整理一下。

原图处理后的图

二、完美反射算法

当初写这个代码的时候的一些参考文献一下子也找不到了，就从已经写好的代码中描述下该算法的过程吧。

原理：完美全反射理论perfect Reflector假设图像上最亮点就是白点，并以此白点为参考对图像进行自动白平衡,最亮点定义为R+G+B的最大值,具体编码步骤如下：

（1）计算每个像素的R\G\B之和，并保存到一临时内存块中。

[csharp]view plaincopyprint? 
     
 for (Y = 0; Y < Height; Y++)  
 {  
     Pointer = bmp.Pointer + Y * Stride;  
     for (X = 0; X < Width; X++)  
     {  
         Sum = (short)(*(Pointer) + *(Pointer + 1) + *(Pointer + 2));     // R+G+B  
         HistRGB[Sum]++;  
         *SumP = (short)Sum;  
         Pointer += 3;  
         SumP++;  
     }  
 }  

（2）按R+G+B值的大小计算出其前10%或其他Ratio的白色参考点的的阈值T。

[csharp]view plaincopyprint? 
     
 for (Y = 767; Y >= 0; Y--)  
 {  
     Sum += HistRGB[Y];  
     if (Sum > Width * Height * Ratio / 100)  
     {  
         Threshold = Y;  
         break;  
     }  
 }  

（3）遍历图像中的每个点，计算其中R+G+B值大于T的所有点的R\G\B分量的累积和的平均值。

[csharp]view plaincopyprint? 
     
 for (Y = 0; Y < Height; Y++)  
 {  
     Pointer = bmp.Pointer + Y * Stride;  
     for (X = 0; X < Width; X++)  
     {  
         if (*SumP > Threshold)  
         {  
             AvgB += *Pointer;  
             AvgG += *(Pointer + 1);  
             AvgR += *(Pointer + 2);             // 为获得增益做准备  
             Amount++;  
         }  
         Pointer += 3;  
         SumP++;  
     }  
 }  
 AvgB /= Amount;  
 AvgG /= Amount;  
 AvgR /= Amount;  

　　（4）对每个点将像素量化到[0,255]之间。

[csharp]view plaincopyprint? 
     
 for (Y = 0; Y < Height; Y++)  
 {  
     Pointer = bmp.Pointer + Y * Stride;  
     for (X = 0; X < Width; X++)  
     {  
         Blue = *Pointer * MaxValue / AvgB;                                   // 另外一种算法需要先计算不抑制重新计算的RGB的范围，然后求RGB的最大值，如果最大值大于255，则所有的结果都要除以最大值在乘以255，但实际表明该算法、   不合适；  
         Green = *(Pointer + 1) * MaxValue / AvgG;  
         Red = *(Pointer + 2) * MaxValue / AvgR;  
         if (Red > 255) Red = 255; else if (Red < 0) Red = 0;                // 这里需要判断，因为RGB空间所有的颜色转换到YCbCr后，并不是填充满了0-255的范围的，反转过去就会存在一些溢出的点。  
         if (Green > 255) Green = 255; else if (Green < 0) Green = 0;        // 编译后应该比三目运算符的效率高  
         if (Blue > 255) Blue = 255; else if (Blue < 0) Blue = 0;  
         *Pointer = (byte)Blue;  
         *(Pointer + 1) = (byte)Green;  
         *(Pointer + 2) = (byte)Red;  
         Pointer += 3;  
     }  
 }  