相机技术

工业相机的色彩校准

优化色彩精度,实现精确图像处理

在许多工业应用中,尤其是在医学领域,图像中的色彩信息至关重要。在病理、眼科或皮肤科等诊断中,医生需要可重现的标准化色彩信息。我们将介绍如何在几秒钟内完成相机的校准工作,助您获得卓越的色彩保真度,无需依赖合适的光源预先设置。

白皮书

Basler相机的色彩校准

在本期白皮书中,我们解释了校准 Basler 彩色相机的重要性以及需要采取的步骤:

  • 什么是色彩,以及市面有哪些色彩系统?

  • 使用RGB色彩空间可以带来什么优势?

  • 校准相机可带来什么优势?

  • Basler的色彩校准可分为哪四个步骤?


色彩校准为何至关重要

从包装行业的色彩检测到医疗成像的诊断支持,色彩信息在许多图像处理应用中发挥着核心作用。仅有漂亮的图像显示是不够的:重点在于精确度、可测量度以及始终如一的色彩重现

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实现高精度的标准化

在实践中,拍摄图像时通常是使用各式相机型号,在不同的房间、光源条件和时间下进行的。在进度观察或顺序测量等任务中,需要确保图像之间具有可靠的可比性,这就要求对显色性进行标准化

创建这种标准化的过程就是色彩校准。只有通过这个方法才能确保显示器上相机图像的颜色与真实物体(在日光等光照下)的颜色相匹配。在许多应用中,高色彩保真度是在工业生产中进行有意义的诊断或精确自动决策的先决条件。

色彩在眼科中的运用

医疗应用:色彩在眼科中的运用

眼科就是一个很好的例子:
使用眼底相机检查视网膜时,能否正确地显示颜色直接决定了图像数据的解读效果。医生可以从相机的图像中看出视网膜中的血管是完好无损还是存在异常,例如由于缺氧导致组织颜色发生变化等情形。

只有经过色彩校准的相机才能可靠地对这种变化进行图像采集,有助于及早发现黄斑退化等疾病

色彩校准的工作原理是什么?

色彩校准可优化相机的色彩计算流程,即优化从芯片信号到成品图像的所有内部计算过程。

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校准流程概览:

  1. 带有色卡的参考图像
    在真实光源条件下记录标准色卡(例如ColorChecker)。

  2. 与参考值进行比较
    每个色域的目标值都是已知的(通常位于sRGB色彩空间中)。将相机的色值与目标色值进行比较。

  3. 色彩误差(ΔE)的计算
    该差值被定义为
    色彩误差ΔE - 该值越小,相机再现的色彩与现实的匹配度就越高。

  4. 调整相机参数
    调整白平衡、颜色矩阵、伽玛曲线和其他参数,使所有颜色的ΔE达到最小。

经过校准后,还可以针对符合特殊色彩配置文件等的要求,进行额外的色彩调整。

色彩预先设置

色彩精确的图像处理技术的实用功能

现代工业相机具有众多集成功能,这对于精确的色彩处理至关重要:

  • 色彩预先设置(例如日光、LED、人造光)

  • 为色度、饱和度、亮度和对比度提供可调整的参数

  • 六轴色彩控制,可对各个颜色进行有针对性的调整

  • 自动或手动白平衡

特别是对于医疗应用或高精度工业流程而言,仅使用预先设置是不够的。校准必须在真实的光源条件下进行,以确保在后续应用中可靠地再现色彩

应用实例:校准Basler MED ace相机

借助Basler MED ace相机,就可以通过软件进行色彩校准。如果没有合适的光源预先设置,则可使用Basler色彩校准工具软件,仅需几秒钟时间即可完成工业相机的校准。

6轴操作器色彩调整:调整后的图像
6轴操作器色彩调整:调整后的图像

色彩校准的工作原理是什么?

  1. 第一步是将相机对准色卡,确保色卡在图像中完整可见。

  2. 然后,软件会将亮度调整到优化值。

  3. 接下来,软件会执行复杂的计算,例如白平衡和颜色矩阵优化。

  4. 最后,通过设置6轴操作器即可实现出色的色彩值。

成果就是在当前光源条件下提供理想的光源预设。如果您对重新校准后的结果感到满意,可以将色彩设置保存在相机中或将其导出到其他相机。

结论:校准色彩精度,实现精确医学成像 

值得信任和精准无误是医学成像的关键。医生和医疗保健专业人员需要依靠色彩准确的高质量图像,以便进行检查、诊断和后期护理。通过使用经过校准的成像设备,他们可以确保一致的色彩重现能力标准化的色彩。这种一致性既适合长期使用,也适用于任何成像设备和光源条件。  

简单易用的智能化相机可在数秒内快速准确地完成色彩校准。这些先进的视觉方案将进一步提高医疗和生命科学应用的可靠性和效率。  

适用于医疗图像处理的Basler产品

Basler不仅能提供特殊设计的Basler MED ace相机系列,还具备丰富的定制经验,能按您的需求开发个性化的机器视觉解方案,让您从中受益。



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