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视觉图像处理概论

发布时间:2019年12月11日 来源:机器视觉工程师 作者:机器视觉工程师 浏览量:695

所有的物体都具有颜色,要想看到物体的颜色,光线是必须存在的,当光线照射到物体表面后,光线通过物体反射到人的眼睛中,人眼就是一个亿万像素的照相机,在视网膜上成像,图像传输到大脑里我们就看到了物体的颜色。

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光反射到人眼成像

三原色

颜色是三原色为基础,所谓原色是其他颜色相配不出来的颜色,所有的颜色的基本色即称为颜色的三原色

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三原色

在机器视觉图像处理中,很多彩色相机输出的图像数据即是R\G\B三个值,我们处理任务从这里开始。

颜色的三要素

有一种更让人眼区分的颜色描述方法,色相、饱和度、明亮度,即为HSI模型,HSI与人的感受的颜色紧密相连的,在彩色图像处理任务重,我们通常会把RGB转换为HSI空间模型,用于我们彩色特征提取和分析。

色相:表征人的感官对不同颜色

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色相

饱和度:表示颜色的纯度

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饱和度

亮度:颜色的明暗程度,明亮就是颜色明亮度较高,相反就是明亮度较低,无论彩色还是非彩色,明亮度高的颜色即为白色,明亮度低的颜色即为黑色

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亮度

补色

红与蓝,蓝与橙等,在色相环中位于相对位置的色相组成为补色具有互补关系的颜色混合后变成无彩色

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补色

比如在实际中,一个糖果纸使用补色来打光的效果:

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糖果纸使用补色来打光效果

波长与颜色的关系

如果将自然光用棱镜分解,可见光呈现出7种颜色,波长越小折射越大,波长越大折射越小

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光通过棱镜后折射出的颜色

各种颜色的波长关系如下表所示:

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波长的范围和大小

波长的使用,外观检测时,之所以多用蓝色LED,原因就是利用波长较短的蓝色光遇到伤痕会发生不规则反射这一特性。将不规则反射的光聚焦成像,即可清晰地当作伤痕识别。外观检测正是建立在此技术基础上。

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蓝光和红光打光效果

感光特性

在CCD与图像传感器中,CCD可以感光度与波长的关系,跟人眼类似,例如,对于人来说波长560nm的光感光性最好,可以感觉380nm到760nm范围内的光,也就是说对于可见光谱内的绿色感光度最好

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