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CMOS傳感器+高級色彩算法,快準穩捕獲色彩

作者: 時間:2024-04-02 來源:中國機器視覺網 收藏

用機器視覺代替人眼來判別顏色之間的差異,實現在線檢測,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。

本文引用地址:http://www.beadyclass.cn/article/202404/457107.htm

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和豐富的細節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呢?Blackfly S和Oryx將新的及高級算法完美結合,并具備:校正矩陣,用于實現在任一照明條件下的精確色彩再現;高質量圖像,卓越的靈敏度和動態范圍,能夠較大限度提升圖像對比度;靈活多變的自定義觸發設置,準確觸發保證高速圖像采集。

準確的色彩分辨率

通過矯正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。

CCM有助于創建更逼真的色彩,而白平衡能夠校正不同光源發出的色彩,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。

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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)

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上述圖像在鎢絲(白熾)燈下拍攝

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境而言都特別有用,對于弱光應用環境更是如此。

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%。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。

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高動態范圍以最大限度提升圖像對比度

動態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)。高動態范圍有助于相機采集層次更豐富的圖像灰度細節。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,因此選擇高動態范圍的彩色相機型號能讓視覺系統看到更多細節。BFS-U3-32S4C-C 動態范圍是 70.02dB;BFS-U3-51S5C-C 動態范圍是 70.74dB。

微信圖片_20240401175847.jpg

高速 精確觸發

我們希望所有的機器視覺相機都能實現精準觸發。但是,隨著應用環境日益復雜,觸發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配置、檢測失聯的觸發器并重新觸發,從而確保采集到每張圖像。

以下是一些自定義觸發配置示例:接收到外部觸發脈沖以及用戶定義的其他某些條件(如,時間量)時,觸發相機。在相機準備就緒、接收到觸發脈沖及尚未開始曝光時觸發。當相機可以在未準備好觸發(如已經曝光)時,此配置可緩存觸發脈沖。

微信圖片_20240401175849.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器輸出。




關鍵詞: 傳感器 色彩 CMOS

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