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破解难题:在不同照明条件下采集一致的彩色图像

来源:www.lustervision.com    日期:2016-12-21    点击次数:


难题破解:在不同照明条件下采集一致的彩色图像

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(右)。


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。

相机产品推荐

型号 颜色 芯片参数 快门类型 分辨率 帧速
BFS-U3-13Y3C-C
Color ON Semi PYTHON 1300 CMOS, 1/2", 4.8 μm
Global
1280×1024
170fps
BFS-U3-13Y3M-C
Mono 1280×1024
170fps
BFS-U3-32S4C-C
Color Sony IMX252 CMOS, 1/1.8", 3.45 µm
2048×1536
118fps
BFS-U3-32S4M-C
Mono 2048×1536
118fps
BFS-U3-51S5C-C
Color Sony IMX250 CMOS, 2/3", 3.45 µm
2448×2048
75fps
BFS-U3-51S5M-C
Mono 2448×2048
75fps

镜头产品推荐

型号 焦距 支持分辨率 支持相机芯片尺寸 光圈F(固定不可调) 工作距离 光学接口
FA0601A 6mm 1~5MP

1/1.8''

1/2''

1/2.5''

1/3''

2.2 0.1m~∞ C
FA0801A 8mm
FA1201A 12mm
FA1601A 16mm
FA2501A 25mm
FA3501A
35mm

型号 焦距 支持分辨率 芯片尺寸 光圈F 工作距离 光学接口
FA0802C 8mm 3~5MP 2/3'' 1.4~16 0.1m~∞ C
12mm 6222266
1.4~16
0.15m~∞
FA1602C
16mm 1.4~16
0.1m~∞
FA2502C 25mm 1.4~16
0.3m~∞
FA3502C 35mm 1.4~∞
0.2m~∞
FA5002C 50mm 1.4~∞
0.3m~∞