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工业相机应该如何进行颜色识别
发布时间:2023-10-24 09:34:36 浏览次数:151次

  我们每天能看到多种色彩,对于传感器来说它们只能看到光强。当然,他们能识别从近紫外到红外之间大部分光的光强。工业相机为了让图像传感器更好的输出能让人类接受的图片,科学家和工程师们想出了多种方法。不管是CCD还是CMOS,它们只能接受光强,不能识别光的波长。CCD和CMOS对近紫外200nm至可见光380-780nm直至近红外1100nm波长范围都有相应。这使得如果直接用CCD和CMOS,输出的只能是灰度图像。为了得到我们人眼所习惯的彩色图像,人们采用两种方法:拜耳阵列方案和三种传感器叠加的方案。

  柯达的Bryce Bayer于是想出了这种方式来解决彩色分辨的问题:通过在传感器前添加一个下图这样的RGB滤波阵列,使得每个滤光点只能透射一种颜色,并使各个颜色的滤光点与下层像素点对应。通过上面这样的方式,可以将上面无色彩的灰度图像处理得到下图所示的红绿蓝强度图,但是还是不能得到我们想要的图像。接下来就是进行猜色,也就是根据一个像素点及其周围的红绿蓝各自的灰度值,经插值算出该像素点的RGB。插值算法很多,最简单就是将临近像素的色彩值赋给该像素,也可以将邻域的该颜色灰度值平均后赋给该像素点,算法很多,具体算法查阅拜耳滤镜插值。插值后对应每个像素点的RGB都知道了。
  RGBE是用一个祖母绿的滤光片代替绿色;据说更接近人眼的感觉;CYYM是用青色、黄色、品红1:2:1代替RGB;CYGM是青色、黄色、绿色、品红1:1:1:1;CYGM和CYYM这两种都是为了提高光通量,但牺牲了色彩准确度。简单解释下,比如品红=红+蓝,也就是只阻挡绿光;黄色=红+绿,只阻挡蓝光;青色=绿+蓝,只阻挡红光,相比RGB而言对白光的吸收变少了,可以提高光通量,代价是色彩不好确定。RGBW是用白色取代绿色,提高进光量,损失了一部分颜色信息。适合暗环境拍摄,降低噪点。RGBW#1~3是非马赛克方式的其他排列模式。X-Trans是为减小莫尔条纹的发生,采取不太规则的滤镜排列方式,且加大绿色感光面积,提高分辨率和色彩饱满度。
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