专利名称：基于rwb三色光拍摄彩色图像的装置及方法
技术领域：
本发明涉及图像处理技术，尤其是涉及一种为减少RGB各色光之间相互干涉的拍摄彩色图像的装置及方法。
背景技术：
RGB是色光的彩色模式，R代表红色，G代表绿色，B代表蓝色。因为三种颜色每一种都有256个亮度水平级，所以三种色彩叠加就能形成1670万种色彩了(俗称“真彩〃)。RGB模式因为是由红、绿、蓝三色相叠加形成其他颜色，因此该模式也叫加色模式。在该色彩模式下，每一种原色将单独形成一个色彩通道(Channel)，在各通道上颜色的亮度分别为256阶，由0-255。再由三个单色通道组合成一个复合通道，即RGB通道。因此，图像各部分的色彩均由RGB三个色彩通道上的数值决定。在拍摄图像的过程中，发现以下现象在绿基色光源下拍摄彩色图像过程中，图像除绿色通道之外，理论上红色通道和蓝色的通道的值为0，而实际上图像中红色通道和蓝色通道都具备一定的亮度；在蓝基色光源下拍摄色彩图像过程中，图像除蓝色通道之外，理论上红色通道和绿色的通道的值为0，而实际上红色通道的值很小(几乎为0)，绿色通道具备一定的亮度；在红基色光源下拍摄色彩图像过程中，图像除红色通道之外，理论上绿色通道和蓝色的通道的值为0，而实际上蓝色通道的值很小(几乎为0)，绿色通道具备一定的亮度。由此可以得出结论在彩色图像拍摄过程中，红色与绿色之间存在着相互干涉(串色)的现象，绿色与蓝色之间存在着相互干涉(串色)现象，红色与蓝色之间相互干涉(串色)现象却很小，这就是RGB三基色相互干涉原理。由于存在三基色相互干涉，导致拍摄的图像层次感较差、影响显示效果；甚至在工业应用过程中，由于三基色相互干涉而使图像无法真实的反映物品或场景的真实颜色。
发明内容
本发明提出一种利用RWB三基色相互干涉原理实现的图像处理装置及相应的处理方法，以解决目前图像因三基色相互干扰存在图像层次感较差、无法准确反映物品或场景的真实颜色等缺陷的技术问题。本发明采用如下技术方案实现一种基于RWB三色光拍摄彩色图像的方法，其包括步骤
分别在RB 二色光以及W色光下，由同一个彩色相机对同一个物体的相同位置拍摄，分别获得第一图像和第二图像；
通过逐点计算，将第一图像和第二图像合成处理为合成图像。其中，所述合成处理为合成图像的步骤具体包括
将第一图像中每个像素的红色通道值rr和蓝色通道值ΙΛ，按照线性规则RO= m * rr+ η和BO = m * ΙΛ +η分别计算合成图像中每个像素的红色通道值RO和蓝色通道值BO ；将第二图像中每个像素的绿色通道值gg，按照线性规则G 0=m * gg+n计算合成图像中每个像素的绿色通道值GO;
其中，m、n是线性规则的参数。其中，m为0.9 1. 1。在一个优选实施例中，m=l，n=0。另外，本发明还公开一种基于RWB三色光拍摄彩色图像的装置，其包括彩色相机、RWB三色光源和用于控制RWB三色光源的光源控制系统，以及与彩色相机连接的合成处
理单元；
由彩色相机对同一个物体的相同位置分别在RB 二色光以及W色光下拍摄，分别获得第一图像和第二图像；
由合成处理单元将第一图像和第二图像合成处理为合成图像。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果
本发明根据RGB三色光的相互干涉原理，在RB 二色光和W色光下分别二次拍摄同一区域位置，利用二次拍摄的图像合成一幅目标色彩图像，最终的合成图像中RGB各色光之间相互干涉小，图像层次感明显，从而优化了图像质量。并且，在白(W)色光下拍摄的彩色图像，在工程实际的视觉检测方面具有较佳的应用。
图1是拍摄装置的示意图； 图2是本发明的流程示意图。
具体实施例方式如图1所示，本发明实用的拍摄装置，包括一个彩色相机(一般为工业相机)、一个 RWB三色光源(RWB三色光源是具有红色(R)、白色(W)和蓝色(B)三色光组成的光源，无特别要求，例如，自上而下分别R、W、B排列的环形光源，也可以是自外到内分别为B、W、R排列的平板光源)、一个用于控制RWB三色光源的光源控制系统。将被拍摄的物体置于拍摄平台上，在光源控制系统控制RWB三色光源发出背景光线，由彩色相机对被拍摄物体拍摄图像。结合图2所示，本发明为了获取层次感更明显的图像、优化图像质量，包括如下实现步骤
步骤S11、获取在RB 二基色光线下拍摄的第一图像。由于红色与蓝色几乎不存在相互干涉现象，光源控制系统控制RWB三色光源中RB 二色光同时打开(此时W色光关闭)，在RB 二色光下由彩色相机拍摄图像，图像像素内几乎不存在着红色通道和蓝色通道的相互干涉。因此，在光源控制系统的控制下，使RWB三色光源发出RB 二色光(发出红色和蓝色的灯全打开，而发出白色的灯关闭)，由彩色相机对被拍摄物体拍摄第一图像。步骤S12、获取在W色光下拍摄的第二图像(即白色光下的彩色图像)，其中第二图像与第一图像是由同一个彩色相机对同一个物体的相同位置所拍摄的图像。在光源控制系统的控制下，使RWB三色光源仅发出W色光(发出红色光和蓝色光的灯全关闭，而发出白色光的灯打开)，由彩色相机在同一个对被拍摄物体与第一图像的第二图像。在白色灯下单独拍摄的第二图像在视觉上的主色调为绿色，在工程实际中，第二图像在视觉检测上具备很大的应用，例如平面色彩检测的应用。步骤S13、将第一图像和第二图像合成处理为一幅合成图像。其中合成规则如下 Y = m 氺 X + η
其中m、η是线性规则的参数，且m、m为经验值，m的值为0.纩1. 1，不同的彩色相机对应不同的m值，m值直接影响图像合成的质量。其中Y表示合成图像中的像素通道的通道亮度值，X表示拍摄图像通道亮度的通道亮度值。合成图像中每个像素的红色(R)的通道值RO和蓝色(B)的通道值BO分别为第一图像中对应每个像素的红色(R)的通道值rr和蓝色(B)的通道值ΙΛ，而合成图像中每个像素的绿色(G)的通道值GO为第二图像中对应每个像素的绿色(G)的通道值gg，因此，则上述线性规则如下
RO= m * rr+n ；其中，RO 的范围(0，255) G0=m * gg+n ；其中，GO 的范围(0，255) BO =m * bb+n ；其中，BO 的范围(0，255) 在一个优选实施例中，m=l，n=0。通过线性规则转换为上述3个子转换公式，逐个像素点计算，通过点对点的图像转换，完成图像的合成转换，最后获得合成图像。上述规则就是指合成图像中的红色通道是第一图像中红色通道的线性规则变化， 合成图像中的蓝色通道是第一图像中蓝色通道的线性规则变化，合成图像中的绿色通道是第二图像中绿色通道的线性规则变化。另外，上述步骤S13可以由合成处理单元来实现，该合成处理单元为计算机程序编制的软件，其可以设置在与彩色相机连接的电脑中，也可以内置在彩色相机中，由彩色相机在执行步骤Sll和步骤S12后，自动调用合成处理单元完成步骤S13，最后得到RGB各色光之间相互干涉小、图像层次感明显的合成图像。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种基于RWB三色光拍摄彩色图像的方法，其特征在于，包括步骤分别在RB 二色光以及W色光下，由同一个彩色相机对同一个物体的相同位置拍摄，分别获得第一图像和第二图像；通过逐点计算，将第一图像和第二图像合成处理为合成图像。
2.根据权利要求1所述基于RWB三色光拍摄彩色图像的方法，其特征在于，所述合成处理为合成图像的步骤具体包括将第一图像中每个像素的红色通道值rr和蓝色通道值ΙΛ，按照线性规则RO= m * rr + η和BO = m * ΙΛ +η分别计算合成图像中每个像素的红色通道值RO和蓝色通道值BO ；将第二图像中每个像素的绿色通道值gg，按照线性规则G 0=m * gg+n计算合成图像中每个像素的绿色通道值GO;其中，m、n是线性规则的参数。
3.根据权利要求2所述基于RWB三色光拍摄彩色图像的方法，其特征在于，m为 0. 9 1. 1。
4.根据权利要求3所述基于RWB三色光拍摄彩色图像的方法，其特征在于，m=l,n=0。
5.一种基于RWB三色光拍摄彩色图像的装置，其包括彩色相机、RWB三色光源和用于控制RWB三色光源的光源控制系统，其特征在于，还包括与彩色相机连接的合成处理单元；由彩色相机对同一个物体的相同位置分别在RB 二色光以及W色光下拍摄，分别获得第一图像和第二图像；由合成处理单元通过逐点计算，将第一图像和第二图像合成处理为合成图像。
6.根据权利要求5所述基于RWB三色光拍摄彩色图像的装置，其特征在于，所述合成处理单元将第一图像和第二图像合成处理为合成图像具体包括将第一图像中每个像素的红色通道值rr和蓝色通道值ΙΛ，按照线性规则RO= m * rr + η和BO = m * ΙΛ +η分别计算合成图像中每个像素的红色通道值RO和蓝色通道值BO ；将第二图像中每个像素的绿色通道值gg，按照线性规则G 0=m * gg+n计算合成图像中每个像素的绿色通道值GO;其中，m、η是线性规则的参数。
7.根据权利要求6所述基于RWB三色光拍摄彩色图像的装置，其特征在于，m为 0. 9 1. 1。
8.根据权利要求7所述基于RWB三色光拍摄彩色图像的装置，其特征在于，m=l,n=0。
全文摘要
本发明公开一种基于RWB三色光拍摄彩色图像的装置及方法。其中，所述处理方法包括步骤分别在RB二色光以及W色光下，由同一个彩色相机对同一个物体的相同位置拍摄，分别获得第一图像和第二图像；通过逐点计算，将第一图像和第二图像合成处理为合成图像。本发明根据RWB三色光的相互干涉原理，二次拍摄同一区域位置，利用二次拍摄的图像合成一幅目标色彩图像，最终的合成图像中RGB各色光之间相互干涉小，图像层次感明显，从而优化了图像质量。
文档编号H04N9/04GK102572448SQ20121004692
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者刘涛, 王锦峰 申请人:王锦峰