前言

　　機器視覺(jué)已在全世界范圍內廣泛運用于半導體、電子業(yè)、汽車(chē)、食品、醫藥、紡織、交通等各種產(chǎn)業(yè)。在中國，隨著(zhù)配套基礎建設的完善，技術(shù)、資金的積累，各行各業(yè)對采用圖像和機器視覺(jué)技術(shù)的工業(yè)自動(dòng)化、智能化需求廣泛出現，逐步開(kāi)始了工業(yè)現場(chǎng)的應用，比如，制藥行業(yè)的藥品檢測分裝、印刷業(yè)的印刷色彩檢測、PCB板的表面質(zhì)量檢測、LCD屏的質(zhì)量檢測等等?？梢哉f(shuō)機器視覺(jué)已經(jīng)深入到我們的生活、生產(chǎn)和工作的方方面面。然而，隨著(zhù)應用的越來(lái)越廣泛，灰度圖像的采集已經(jīng)不能完全滿(mǎn)足應用的需要，彩色圖像采集技術(shù)顯得尤為迫切與重要。目前彩色圖像采集應用已經(jīng)成功地被引入到新一代的LCD顯示器產(chǎn)業(yè)和PCB檢測產(chǎn)業(yè)中。那么，如何實(shí)現從灰度圖像檢測到彩色圖像檢測的跨越呢？

　　彩色圖像組件的分類(lèi)

　　一般常見(jiàn)的彩色圖像三原色RGB（紅、綠、藍）適用于色彩重現，常用于顯示器與相機上，而以“飽和?／彩?／色相”為標準的色彩系統是用于機器視覺(jué)應用中。因此，彩色圖像處理分析軟件，必須能夠從描述色彩的彩色組件（彩?與色相）中區分出無(wú)色（灰度或黑色及白色）組件（飽和?），以更直覺(jué)而完整地解釋色彩，這對于檢測與分割色彩對象并且去除光線(xiàn)效果十分有效。顯示出色相組件（HIS色彩空間中的H 組件）并不會(huì )改變對象著(zhù)色、陰影與明亮強度，同樣地，此色相組件在內在色彩或物理對象方面有其差異性。

　　因此，在進(jìn)行彩色圖像處理或分析時(shí)，需要先將RGB圖像轉換為另一個(gè)色彩空間，諸如LSH、ISH或YSH。

　　彩色圖像的轉換

　　轉換色彩是一件極為耗時(shí)的工作，為了解決這項難題，彩色圖像分析軟件采用高分辨率色彩查詢(xún)表機制；查詢(xún)表是一組數值數組，包含了輸入輸出之間的對應關(guān)系。只要預先計算查詢(xún)表，就能檢查套用轉換至每個(gè)圖像上的情況。

　　查詢(xún)表的運算值可用于將圖像從一個(gè)色彩系統轉換為另一個(gè)色彩系統，此外，也能進(jìn)行設定以套用使用者定義的轉換內容，例如Gamma 補償與色彩平衡校正。另外，部分操作會(huì )“對照”查詢(xún)查詢(xún)表的內容，避免儲存已轉換圖像的需求。例如，在圖像仍是以RGB 格式進(jìn)行儲存的情況下，可以變更圖像ISH 色彩空間的H組件。

　　彩色圖像的色彩分割

　　一般除了傳統的彩色圖像處理功能，例如Bayer制式至色彩空間轉換或色彩平衡校正外，彩色圖像分析軟件也可提供強大的色彩分析功能，讓使用者能分類(lèi)色彩對象和檢測瑕疵。

　　“閾值”是進(jìn)行分割的基本機制，可根據對比從圖像背景中區分出對象。在彩色圖像的部分，還可自由指定特定對象的數值范圍，使用者可選擇每個(gè)組件的數值范圍，例如僅根據色相選擇“橄欖綠”像素，加上對飽和?及彩?寬松的辨識力，以消除表面的光線(xiàn)效果。

　　另一項區分場(chǎng)景中不同對象的更有效方法，就是考慮一組特定顏色，并指定每個(gè)最接近這些顏色的像素。彩色圖像分割功能讓您可以指定每個(gè)像素的“層級”（整數指數值），以分解不同區域里的彩色圖像。

　　彩色圖像處理組件庫的應用擴展

　　上述的EasyColor彩色圖像處理功能通常會(huì )與其它圖像處理組件庫共同使用，例如彩色圖像閾值技術(shù)可搭配EasyOCR、EasyMatrixCode或EasyBarCode組件庫，以分別讀取彩色印刷或是彩色對象上的字符、2D Matrix Codes或條形碼。而彩色圖像分割技術(shù)可搭配Open eVision的EasyObject組件庫，以對分割區域進(jìn)行斑點(diǎn)分析（Blob analysis）。此外，彩色圖像處理亦可整合至Open eVision 其它的軟件模塊中，如：Open eVision專(zhuān)門(mén)用于灰度匹配的組件庫EasyMatch。

　　彩色圖像的其它轉換功能

　　彩色圖像的其他轉換功能往往還包含了色彩平衡（又稱(chēng)白平衡），色彩平衡會(huì )全域調整色彩的強度（一般為紅、綠、藍三原色），而調整的主要目標是為正確呈現特殊色彩—特別是中性色。在機器視覺(jué)應用中，色彩不平衡的情況主要是源自于使用的光線(xiàn)類(lèi)型，也有可能是圖像采集裝置校正錯誤的緣故。

　　同時(shí)最佳的Bayer制式至RGB轉換功能、假色處理（Pseudo coloring）功能（強化呈現灰度圖像的效果）及組件擴充功能也是彩色圖像處理所需的轉換功能。

　　應用范例

　　彩色圖像處理的最常應用于以下的產(chǎn)業(yè)，包括：食品加工業(yè)的蔬果或包裝食品檢測、制藥業(yè)的藥品檢測、FPD檢測（平面顯示器）、電子業(yè)的PCB檢測（印刷電路板），以及印刷業(yè)的印刷品檢測。

　　最新趨勢

　　目前最新的彩色圖像采集應用的市場(chǎng)趨勢為：通過(guò)硬件方式實(shí)行色彩轉換。

　　例如：Euresys的Grablink Quickpack ColorScan兼容于Camera Link線(xiàn)掃描相機，使用主板上的FPGA，針對彩色掃描應用提供加速圖像預處理的功能。這些功能包括：掃描延遲補償（通過(guò)多次采集RGB圖像，根據物體移動(dòng)的速度，重建真實(shí)的RGB圖像，從而消除色彩錯位的問(wèn)題）、光場(chǎng)不均勻校正（補償圖像中光照不均勻之處）、查詢(xún)表與白平衡校正，進(jìn)而大幅簡(jiǎn)化及加速彩色文件掃描或PCB檢測。

　　又如全新的Grablink Quickpack CFA兼容于Camera Link Bayer制式及RGB制式的面掃描相機。該卡具有Bayer制式解碼、白平衡、亮度提取器、四個(gè)LUT運算的預處理功能。

　　Euresys與ADLINK      ADLINK為Euresys在中國區唯一總代理，憑借凌華科技在自動(dòng)化檢測與控制相關(guān)應用的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗，結合合作伙伴Euresys的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，共同提出完整的機器視覺(jué)解決方案，包括：圖像采集卡、圖像分析軟件、工業(yè)相機等整套視覺(jué)方案硬件，可縮短設備商驗證性能所需耗費的人力、物力與時(shí)間。同時(shí)結合運動(dòng)控制部分，提供運動(dòng)控制、高速觸發(fā)控制、工業(yè)計算機平臺等全方位的解決方案、技術(shù)支持與服務(wù)，經(jīng)驗證的高可靠度整合平臺，確保了效能，縮短了上市時(shí)間，抓住了新一代光學(xué)檢測設備的商機。

　　關(guān)于Euresys

　　Euresys創(chuàng )立于公元1989年，致力于圖像采集卡、圖像處理軟件的設計與制造，多年來(lái)持續擴展業(yè)務(wù)規模，目前已于機器視覺(jué)與圖像處理產(chǎn)業(yè)中占有一席之地。

　　Euresys為一家客戶(hù)導向的企業(yè)，兼具創(chuàng )意開(kāi)發(fā)及高科技技術(shù)，致力于滿(mǎn)足每一位客戶(hù)的需求。在過(guò)去的二十年間，Euresys一向秉持著(zhù)相同的企業(yè)理念：彈性、洞見(jiàn)及高度響應市場(chǎng)脈動(dòng)與科技演化。

　　Euresys除了位于比利時(shí)的企業(yè)總部外，于美國伊利諾伊州Itasca及新加坡分設兩家子公司Euresys Inc.與Euresys Pte Ltd，并且于日本東京設立全球代理商網(wǎng)絡(luò )代表辦事處。

　　關(guān)于A(yíng)DLINK

　　凌華科技致力于測量、自動(dòng)化及計算機通訊科技之改進(jìn)及創(chuàng )新，為全球網(wǎng)絡(luò )電信、智能交通及電子制造客戶(hù)提供解決方案。憑著(zhù)對專(zhuān)業(yè)技術(shù)的執著(zhù)與實(shí)踐客戶(hù)承諾的自我要求，凌華科技領(lǐng)先業(yè)界推出多項創(chuàng )新性產(chǎn)品，獲ISO-9001、ISO-14001、TL9000等多項認證，并成為國內工業(yè)計算機業(yè)界唯一導入6 Sigma，并通過(guò)國際大廠(chǎng)專(zhuān)業(yè)稽核的生產(chǎn)廠(chǎng)商。凌華科技為Intel 嵌入式通訊聯(lián)盟一級會(huì )員，PICMG協(xié)會(huì )可參與制定規格的會(huì )員與PXI Systems Alliance協(xié)會(huì )董事會(huì )及最高等級會(huì )員。目前在美國、新加坡、中國設有子公司，在印度、德國與韓國設有辦事處，為當地客戶(hù)提供快捷服務(wù)和實(shí)時(shí)支持。凌華科技（中國）有限公司下設北京、上海和深圳三個(gè)分公司，為測量、自動(dòng)化以及嵌入式計算機行業(yè)提供先進(jìn)的工業(yè)模塊和應用平臺。網(wǎng)址http://www.adlinktech.com。