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12/23
2016
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视觉难题破解:在不同照明条件下采集一致的彩色图像
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2016-12-23 17:30:02来源: 中国视觉网

 

  无论是分拣产品还是检查运动鞋,在保证可靠性的前提下,如何才能高速采集准确的色彩和丰富的细节特征,成为了很多客户的首要难题。

  解决方案:
  Blackfly S 将最新的 CMOS 传感器及高级色彩算法完美结合,并具备:
  • 色彩校正矩阵,能够在任何照明条件下实现精确的色彩还原
  • 卓越的灵敏度和动态范围,能够最大限度提升图像对比度
  • 精确触发功能,能够高速采集每一张图像

  精确的色彩还原

  校正传感器响应和光源,采集真实色彩。Blackfly S 帮助用户尽可能精确地采集色彩。为了采集最精确的色彩,每一个 Blackfly S 型号均采用内部色彩校正矩阵 (CCM),能够调整颜色传感器的独特光谱响应,以便更加匹配 sRGB 色彩配置标准中的色彩空间。

  根据应用需求,相机的 CCM 可以通过色彩转换设置启用或禁用。当启用时,色彩能够更准确、更一致地匹配其在真实世界中的呈现。 

  CCM 有助于创建更逼真的色彩,而白平衡能够校正不同光源发出的色彩,也就是光的色温,其单位为开氏度 (K)。

  例如,白炽光有许多红色波长,导致相机的白平衡需要放大蓝色和绿色来平衡图像以实现中性色调。Spinnaker SDK 的白平衡值预设包括钨丝灯 (2800 K)、暖色荧光灯 (3000 K)、冷色荧光灯 (4000 K)、日光 (5000 K)、多云 (6500 K) 及阴天 (8000 K)。客户也可以自定义值,使其与光源完全匹配。
  妥善的色彩校正需要考虑传感器对红色、绿色和蓝色波长(左)的灵敏度以及不同光源的特定色温。 
  CCM 关闭,白平衡关闭、CCM 开启,白平衡关闭、CCM 开启,白平衡开启、在钨丝(白炽)灯下拍摄。
  高性能相机图像质量

  卓越的量子效率,改善弱光性能。传感器光谱响应或量子效率 (QE)可用于衡量传感器将光线转化为电信号的能力。在颜色方面,将衡量每个红色、绿色和蓝色通道的量子效率。QE 越高意味着探测光线的灵敏度越高,这对于大多数应用环境而言都特别有用,对于弱光应用环境更是如此。
  此外,某些传感器可能还经过特别调整,以便在不同的波长范围内实现更佳的灵敏度。虽然没有任何传感器的 QE 能够达到 100%,但是 Point Grey 出售的单色传感器的峰值 QE 可高达 70%-80%,领先于同类产品。

  彩色传感器的 QE 往往低于单色传感器,因为其光电二极管上的滤色镜会吸收来自拍摄对象的部分颜色。下图为 BFS-U3-13Y3C 和 BFS-U3-51S5C 的 EMVA 1288 QE 曲线图。
  
高动态范围,最大限度提升图像对比度
  动态范围描述的是相机探测最大和最小光强度的能力(阴影和高光)。高动态范围有助于相机采集层次更丰富的图像灰度细节。例如,在食物分拣应用中,由于圆形和圆柱形果蔬比平面物体会产生更多阴影和高光,因此选择高动态范围的彩色相机型号能让视觉系统看到更多细节。

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