CMOS傳感器+高級色彩算法,快準穩(wěn)捕獲一致色彩

時間:2022-06-01

來源:中國傳動網

導語:通過矯正傳感器響應和光源取得逼真色彩。Blackfly S和Oryx幫助用戶盡可能精確地采集色彩。為了采集最精確的色彩,每一個Blackfly S 和 Oryx型號均采用內部色彩校正矩陣(CCM),能夠調整色彩傳感器的獨特光譜響應,以便更加匹配 sRGB色彩配置標準中的色彩空間。

  用機器視覺代替人眼來判別顏色之間的差異,實現(xiàn)在線檢測,大大提高了檢測效率,同時對產品進行全檢,檢測結果更為客觀、更準確。

  問:無論是分撿水果和蔬菜還是檢查運動鞋,在保證可靠性的前提下高速捕獲準確的色彩和豐富的細節(jié)都要求相機具備某些特征。那么,相機廠商該如何應對這些需求提出的挑戰(zhàn)呢?

  答:Blackfly S和Oryx將最新的CMOS傳感器及高級色彩算法完美結合,并具備:

  ? 色彩校正矩陣,用于實現(xiàn)在任一照明條件下的精確色彩再現(xiàn)

  ? 卓越的靈敏度和動態(tài)范圍,能夠最大限度提升圖像對比度

  ? 準確觸發(fā)保證高速圖像采集

  01、準確的色彩分辨率

  通過矯正傳感器響應和光源取得逼真色彩。Blackfly S和Oryx幫助用戶盡可能精確地采集色彩。為了采集最精確的色彩,每一個Blackfly S 和 Oryx型號均采用內部色彩校正矩陣(CCM),能夠調整色彩傳感器的獨特光譜響應,以便更加匹配 sRGB色彩配置標準中的色彩空間。根據應用需求,相機的CCM可以通過色彩轉換設置啟用。當啟用時,色彩能夠更準確、更一致地匹配其在真實世界中的呈現(xiàn)。

  CCM有助于創(chuàng)建更逼真的色彩,而白平衡能夠校正不同光源發(fā)出的色彩,也就是光的色溫,其單位為開氏度(K)。例如,白熾光有許多紅色波長,導致相機的白平衡需要放大藍色和綠色來平衡圖像以實現(xiàn)中性色調。Spinnaker SDK的白平衡值預設包括鎢絲燈(2800 K)、暖色熒光燈(3000 K)、冷色熒光燈(4000 K)、日光(5000 K)、多云(6500 K)及陰天(8000 K)。您也可以自定義值,使其與光源完全匹配。

  如需了解更多技術信息,請訪問 Blackfly S 和 Oryx 色彩轉換/白平衡頁面。

 

機器視覺.jpg

  合適的色彩校正需要考慮傳感器對紅色、綠色和藍色波長(左)的靈敏度以及不同光源的特定色溫(右)。

 

機器視覺.jpg

  上述圖像在鎢絲(白熾)燈下拍攝

  02、高性能相機圖像質量

  卓越的量子效率,改善弱光性能

  如上所述,傳感器光譜響應或量子效率(QE)可用于衡量傳感器將光線轉化為電信號的能力。在顏色方面,將測量紅色、綠色和藍色渠道的個別量子效率。QE越高意味著探測光線的靈敏度越高,這對于大多數應用環(huán)境而言都特別有用,對于弱光應用環(huán)境更是如此。

  此外,某些傳感器可能還經過特別調整,以便在不同的波長范圍內實現(xiàn)更佳的靈敏度。雖然沒有任何傳感器的QE能夠達到100%,但是FLIR出售的單色傳感器的峰值QE可高達70%-80%,領先于同類產品。彩色傳感器的QE往往低于單色傳感器,因為其光電二極管上的濾色鏡會吸收來自入射光的部分顏色。下圖為BFS-U3-13Y3C和BFS-U3-51S5C的EMVA 1288 QE曲線圖。

 

傳感器.jpg

傳感器.jpg

  03、高動態(tài)范圍以最大限度提升圖像對比度

  動態(tài)范圍描述的是相機探測最大和最小光強度的能力(陰影和高光)。高動態(tài)范圍有助于相機采集層次更豐富的圖像灰度細節(jié)。例如,在食物分揀應用中,由于圓形和圓柱形果蔬比平面物體會產生更多陰影和高光,因此選擇高動態(tài)范圍的彩色相機型號能讓視覺系統(tǒng)看到更多細節(jié)。

  ■ BFS-U3-32S4C-C 動態(tài)范圍是 70.02dB

  ■ BFS-U3-51S5C-C 動態(tài)范圍是 70.74dB

 

傳感器.jpg

  04、高速精確觸發(fā)

  我們希望所有的機器視覺相機都能實現(xiàn)精準觸發(fā)。但是,隨著應用環(huán)境日益復雜,觸發(fā)要求和模式也變得越來越復雜。FLIR相機的獨特之處在于用戶可以靈活地設置觸發(fā)類型。

  Blackfly S和Oryx提供了邏輯塊這一獨特功能,方便用戶自定義觸發(fā)配置、檢測失聯(lián)的觸發(fā)器并重新觸發(fā),從而確保采集到每張圖像。

  以下是一些自定義觸發(fā)配置示例:

  ● 接收到外部觸發(fā)脈沖以及用戶定義的其他某些條件(如,時間量)時,觸發(fā)相機。

  ● 在相機準備就緒、接收到觸發(fā)脈沖及尚未開始曝光時觸發(fā)。當相機可以在未準備好觸發(fā)(如已經曝光)時,此配置可緩存觸發(fā)脈沖。

  ● 查看應用說明,了解邏輯塊的更多信息。

 

傳感器.jpg

  每個 Blackfly S 和 Oryx 相機包含兩個邏輯塊。每個邏輯塊包含兩個帶可配置輸入的查找表 (LUT)、兩個真值表及一個觸發(fā)器輸出。

傳感器.jpg


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