中級篇 彩色照相機的效果與預處理
2017-05-11
可以看到，當工件表面為有光澤的曲面時，使用黑白照相機并不能得到類似人眼所觀察到的圖像處理效果。從上面的實物圖像可以看到，造成這種現象的原因是標簽的亮度不均勻。如果使用彩色照相機，就可以如右圖一樣，只提取標簽的金色部分。這是因為，與采用亮度作為處理標準的黑白照相機不同，彩色照相機使用色相（色調）數據進行圖像處理。
當前，圖像傳感器主要使用黑白照相機。在某些情況下，并不能得到良好的檢查效果。對于這些情況，如果使用彩色照相機則往往可以實現穩定的檢查。在前面三講中，主要介紹了與 拍攝（圖像攝制） 相關的內容。本講將介紹與圖像的“預處理”相關的內容。所謂預處理就是指通過使用拍攝效果近似人眼觀察效果的“彩色照相機”以及控制器對于圖像進行穩定的圖像處理。
4 - 2 彩色照相機是什么
對于使用圖像傳感器的彩色照相機，其中一種是俗稱 單板式 的 CCD。為了得到彩色圖像，需要三原色（RGB）信息。CCD 的每一個像素都貼有一種三原色（R、G 或 B）的濾鏡。這樣，每個像素就可以將 R、G 或 B 的 256 級濃淡數據傳送給控制器。控制器利用這些數據進行彩色圖像處理。
關于比色體系
一種用數值表示顏色的體系，通常用含有三個軸的三維圖表加以表示。比色系統有許多種類，其中采用色調（Hue）、飽和度（Saturation）及亮度（Value）等 3 要素的 HSV 模式最接近人眼的觀察效果，因此最適于圖像處理。
4 - 3 彩色二值化處理
黑白照相機使用256級濃淡信息。與此相比，彩色照相機使用 R、G、B 三種顏色的各 256 級濃淡信息。這意味著彩色照相機有 256×256×256=16777216 級濃淡信息，是黑白照相機的 8 萬倍，因此使用彩色照相機可以檢測出更多的細節。所謂彩色二值化處理是指從約 1677 萬級顏色中只選擇指定顏色范圍的處理方法。
4 - 3 總結
彩色照相機通過利用 R、G、B 各 256 級濃淡數據（即 1677 萬級濃淡數據），可以檢測出黑白照相（256級濃淡數據）檢測不到的顏色差異，因此能夠進一步擴大圖像傳感器的應用領域。
4 - 4 彩色濃淡處理
彩色照相機的信息量是黑白照相機的 8 萬倍。如果對于這些信息全部進行處理，則需要大量的時間。而用于高速生產線的圖像傳感器需要以百分之一秒的時間單位進行圖像處理。另外，在一些不適于采用二值化處理的應用中（例如形狀搜索、表面損傷檢查等），由于信息量過大，會形成干擾，從而使特征點變得不清晰。為了解決這些問題，我們開發了一種新的預處理功能，即“彩色濃淡處理”
4 - 4 的總結
使用彩色照相機的優點是可以得到大量的數據。其缺點是處理大量數據需要更長的時間。為了解決這個問題，我們開發了一種新的預處理方法，即“彩色濃淡處理”。采用這種方法，可以在使用彩色照相機的情
況下實現以百分之一秒為時間單位的高速圖像處理
4 - 6 其它預處理
各種圖像傳感器根據其使用目的的不同，會具有不同的預處理功能。利用這些功能，可以將圖像轉換成最適宜的圖像。這些功能不僅適用于黑白照相機，同時還適用于經彩色二值化處理、彩色濃淡處理后的彩色照相機。下面將介紹其中幾種預處理功能。
中級篇總結
拍攝（即“拍出清晰的畫面”）是圖像處理的基礎。使用彩色照相機可以識別與人眼觀察效果相近的顏色差異。另外，通過利用預處理功能，還可以將圖像加工成最適于檢查的圖像。在進行損傷檢查、尺寸測量等正式處理之前，通過優化攝影及預處理，可以實現穩定的檢查效果。
拍攝（即“拍出清晰的畫面”）是圖像處理的基礎。使用彩色照相機可以識別與人眼觀察效果相近的顏色差異。另外，通過利用預處理功能，還可以將圖像加工成最適于檢查的圖像。在進行損傷檢查、尺寸測量等正式處理之前，通過優化攝影及預處理，可以實現穩定的檢查效果。
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