机器视觉在彩色图像采集中的分析和应用

《机器视觉在彩色图像采集中的分析和应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、深圳稻草人自动化培训www.dcrauto.com机器视觉在彩色图像采集中的分析和应用前言 机器视觉已在全世界范围内广泛运用于半导体、电子、汽车、食品、医药、纺织、交通等各种产业。在中国，随着配套基础建设的完善，技术、资金的积累，各行各业对采用图像和机器视觉技术的工业自动化、智能化需求广泛出现，逐步开始了工业现场的应用，比如，制药行业的药品检测分装、印刷业的印刷色彩检测、PCB板的表面质量检测、LCD屏的质量检测等等。可以说机器视觉已经深入到我们的生活、生产和工作的方方面面。然而，随着应用的越来越广泛，灰度图像的采集已经

2、不能完全满足应用的需要，彩色图像采集技术显得尤为迫切与重要。目前彩色图像采集应用已经成功地被引入到新一代的LCD显示器产业和PCB检测产业中。那么，如何实现从灰度图像检测到彩色图像检测的跨越呢？ 彩色图像组件的分类 一般常见的彩色图像三原色RGB（红、绿、蓝）适用于色彩重现，常用于显示器与相机上，而以“饱和度／彩度／色相”为标准的色彩系统是用于机器视觉应用中。因此，彩色图像处理分析软件，必须能够从描述色彩的彩色组件（彩度与色相）中区分出无色（灰度或黑色及白色）组件（饱和度），以更直觉而完整地解释色彩，这对于检测与分割色彩

3、对象并且去除光线效果十分有效。显示出色相组件（HIS色彩空间中的H组件）并不会改变对象着色、阴影与明亮强度，同样地，此色相组件在内在色彩或物理对象方面有其差异性。因此，在进行彩色图像处理或分析时，需要先将RGB图像转换为另一个色彩空间，诸如LSH、ISH或YSH。 彩色图像的转换 转换色彩是一件极为耗时的工作，为了解决这项难题，彩色图像分析软件采用高分辨率色彩查询表机制；查询表是一组数值数组，包含了输入输出之间的对应关系。只要预先计算查询表，就能检查套用转换至每个图像上的情况。 查询表的运算值可用于将图像从一个色彩系统转

4、换为另一个色彩系统，此外，也能进行设定以套用使用者定义的转换内容，例如Gamma补偿与色彩平衡校正。另外，部分操作会“对照”查询查询表的内容，避免储存已转换图像的需求。例如，在图像仍是以RGB格式进行储存的情况下，可以变更图像ISH色彩空间的H组件。深圳稻草人自动化培训www.dcrauto.com彩色图像的色彩分割 一般除了传统的彩色图像处理功能，例如Bayer制式至色彩空间转换或色彩平衡校正外，彩色图像分析软件也可提供强大的色彩分析功能，让使用者能分类色彩对象和检测瑕疵。 “阈值”是进行分割的基本机制，可根据对比从图

5、像背景中区分出对象。在彩色图像的部分，还可自由指定特定对象的数值范围，使用者可选择每个组件的数值范围，例如仅根据色相选择“橄榄绿”像素，加上对饱和度及彩度宽松的辨识力，以消除表面的光线效果。 另一项区分场景中不同对象的更有效方法，就是考虑一组特定颜色，并指定每个最接近这些颜色的像素。彩色图像分割功能让您可以指定每个像素的“层级”（整数指数值），以分解不同区域里的彩色图像。彩色图像处理组件库的应用扩展 上述的EasyColor彩色图像处理功能通常会与其它图像处理组件库共同使用，例如彩色图像阈值技术可搭配EasyOCR、Ea

6、syMatrixCode或EasyBarCode组件库，以分别读取彩色印刷或是彩色对象上的字符、2DMatrixCodes或条形码。而彩色图像分析技术可搭配OpeneVision的EasyObject组件库，以对分割区域进行斑点分析（Blob深圳稻草人自动化培训www.dcrauto.comanalysis）。此外，彩色图像处理亦可整合至OpenVision其它的软件模块中，如：OpeneVision专门用于灰度匹配的组件库EasyMatch。 彩色图像的其它转换功能 彩色图像的其他转换功能往往还包含了色彩平衡（又称白平

7、衡），色彩平衡会全域调整色彩的强度（一般为红、绿、蓝三原色），而调整的主要目标是为正确呈现特殊色彩—特别是中性色。在机器视觉应用中，色彩不平衡的情况主要是源自于使用的光线类型，也有可能是图像采集装置校正错误的缘故。 同时最佳的Bayer制式至RGB转换功能、假色处理（Pseudocoloring）功能（强化呈现灰度图像的效果）及组件扩充功能也是彩色图像处理所需的转换功能。 应用范例 彩色图像处理的最常应用于以下的产业，包括：食品加工业的蔬果或包装食品检测、制药业的药品检测、FPD检测（平面显示器）、电子业的PCB检测（印

8、刷电路板），以及印刷业的印刷品检测。最新趋势 目前最新的彩色图像采集应用的市场趋势为：通过硬件方式实行色彩转换。 例如：Euresys的GrablinkQuickPACkColorScan兼容于CameraLink线扫描相机，使用主板上的FPGA，针对彩色扫描应用提供加速图像预处理的功能。这些功能包括：扫描延迟补偿（