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工业相机的3CCD与拜尔模式彩色相机成像原理和效果

作者:石鑫华视觉发布时间:2024-10-03

工业相机的3CCD与拜尔模式彩色相机成像原理和效果

下图1为3CCD成像原理,图2为拜尔模式成像原理

图1  3CCD彩色相机成像原理


图2  拜尔模式彩色相机成像原理

l  拜尔模式一般来讲,可以使用硬件值。而如果要自己选择模式,则需要注意不同的模式对图像质量的影响,因为选择不一样的拜尔模式,对图像的质量影响非常大。

l  而RGB三色分量的调整,就需要工程师现场调整,除非测颜色值本身有没有正确,否则不一定是颜色真实反馈就一定是最好的,可以根据实际情况增加或减小某个颜色分量的值,以突出特征。

图3 拜尔模式彩色相机使用硬件值


图4 拜尔模式彩色相机用户调整彩色模式及分量值
图5 不使用拜尔模式则是灰度图像
图6 颜色模式不同时成像效果不同-GB/GR模式

使用GB和GR模式时,图像效果是一样的。这里只是先B还是先R,所以效果上是一样了。但是GB和GR模式并不符合实际的拜尔模式,所以图像并没有真实表现实物颜色。而且马赛克效果比较明显。

图7 颜色模式不同时成像效果不同-BG模式

使用BG模式时,则图像明显偏蓝色,但是马赛克效果已经降低很多了。这种模式下,如果用来表现蓝色应该会比较明显。

图8 颜色模式不同时成像效果不同-RG模式

RG模式,也就是使用硬件值中使用的RG模式。RG模式好像是现在主要的拜尔模式。所以,表现出来的是实际的颜色。当然,每个相机因为DSP算法不同,表现色彩上也是有一定的差异的。

图9 红色分量增强


图10 绿色分量增强
图11 蓝色分量增强

红、绿、蓝三个分量的增益都是可以单独增强的。默认三个通道的增益都是一样的1值。大于1时,则增益变大,相应的分量越多。RGB增益只影响图像亮度,使用自动计算增益时,一般会增大,将图像亮度调得比较亮:

图12 自动计算增益


图13 拜尔增益和相机模拟控制参数中的增益不同和白平衡参数也不同

拜尔增益和相机模拟控制参数中的增益是不一样的,和白平衡参数也是不同的。如上面的相机中,相机的模拟控制参数中的增益,只能控制所有通道。在拜尔增益的基础上,再叠加一个增益值。而白平衡则是改变某个通道的平衡比率,当拜耳增益都是1时,如果有白平衡,则RGB三个通道的平行比率是不一样的,通常是以G为基准1,其他的红、蓝都要大于1。因为拜尔中4个像素是有两个G的,R和B则只有一个,所以一般来说G为基准1,R和B则都是大于1接近2的。不是很了解时,可以做一次白平衡,或连续白平衡。白平衡和实际拍摄的目标有关系。


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