项目场景
Baumer工业相机堡盟相机是一种高性能、高质量的工业相机，可用于各种应用场景，如物体检测、计数和识别、运动分析和图像处理。
Baumer的万兆网相机拥有出色的图像处理性能，可以实时传输高分辨率图像。此外，该相机还具有快速数据传输、低功耗、易于集成以及高度可扩展性等特点。
Baumer工业相机的颜色处理功能可以在BGAPI SDK中通过Baumer提供的API函数完成。
技术背景
Baumer工业相机具有先进的色彩处理能力，使其能够捕获具有准确和生动色彩的图像。这是通过各种色彩处理技术实现的，如色彩插值、白平衡调整、色差校正和色彩增强。
颜色插值涉及在图像中创建缺失的颜色信息，根据周围的像素来估计应该有哪些颜色。白平衡调整对场景的整体色彩平衡进行调整，以确保白色表面在图像中呈现白色。
色差校正用于纠正镜头或图像传感器可能带来的色彩失真，而色彩增强可用于提高图像的色彩饱和度或对比度。
总的来说，工业相机能够产生高质量的图像，具有准确和一致的色彩，使它们成为广泛的工业和科学应用的理想选择。
代码分析
Baumer工业相机堡盟相机SDK示例中015_ColorProcessing.cpp详细介绍了如何配置在相机内部配置颜色处理功能。
软件SDK示例地址如下所示：Baumer_GAPI_SDK_2.12.0_win_x86_64_cpp\examples\src\0_Common\015_ColorProcessing\015_ColorProcessing.cpp
如下为使用Baumer BGAPI SDK进行相机颜色处理矩阵的核心代码：
SystemList Open a System Get the InterfaceList and fill it Open an Interface Get the DeviceList and fill it Open a Device //获取颜色转换处理功能 BGAPI2.Node colorTransformationFactoryListSelector = GetFeature(deviceRemoteMap, "ColorTransformationFactoryListSelector"); if (colorTransformationFactoryListSelector != null) { BGAPI2.NodeMap colorTransformationMap = colorTransformationFactoryListSelector.EnumNodeList; ulong iMatrixCount = colorTransformationMap.Count; List<string> colorMatrixSet = new List<string>(); for (ulong iMatrixIndex = 0; iMatrixIndex < iMatrixCount; iMatrixIndex++) { BGAPI2.Node colorMatrix = colorTransformationMap[iMatrixIndex]; if (colorMatrix.IsAvailable && colorMatrix.IsImplemented) { colorMatrixSet.Add(colorMatrix.Value); } } BGAPI2.Node colorTransformationResetToFactoryList = GetFeature(deviceRemoteMap, "ColorTransformationResetToFactoryList"); if (colorTransformationResetToFactoryList != null) { int iMatrixIndex = 0; Int32.TryParse(Console.ReadLine(), out iMatrixIndex); iMatrixIndex--; if ((iMatrixIndex >= 0) && (iMatrixIndex < colorMatrixSet.Count)) { colorTransformationFactoryListSelector.Value = colorMatrixSet[iMatrixIndex]; colorTransformationResetToFactoryList.Execute(); } } } double[] dColorMatrix = new double[9]; string sPixelFormatSrc = ""; string sPixelFormatDst = ""; BGAPI2.Node devicePixelFormat = null; BGAPI2.ImageProcessor imageProcessor = null; //显示相机颜色矩阵 if (GetDeviceColorMatrix(mDevice, dColorMatrix)) { try { devicePixelFormat = mDevice.RemoteNodeList["PixelFormat"]; BGAPI2.NodeMap nodeMap = devicePixelFormat.EnumNodeList; ulong count = nodeMap.Count; for (ulong i = 0; i < count; i++) { BGAPI2.Node node = nodeMap[i]; if (node.IsImplemented && node.IsAvailable) { string sPixelFormat = node.Value; if (sPixelFormatSrc == "") { if (sPixelFormat.IndexOf("Bayer") >= 0) { sPixelFormatSrc = sPixelFormat; sPixelFormatDst = "BGR8"; } } } } } catch (BGAPI2.Exceptions.IException ex) { returncode = 0 == returncode ? 1 : returncode; } } //确认相机是否具有颜色处理功能 if ((sPixelFormatSrc == "") || (sPixelFormatDst == "")) { System.Console.Write("NO COLOR MATRIX SUPPORT\r\n\r\n"); return; } if ((sPixelFormatSrc != "") & (sPixelFormatDst != "")) { datastreamList = mDevice.DataStreams; datastreamList.Refresh(); foreach (KeyValuePair<string, BGAPI2.DataStream> dst_pair in datastreamList) { dst_pair.Value.Open(); DataStreamID = dst_pair.Key; break; } } mDataStream = datastreamList[sDataStreamID]; //BufferList bufferList = mDataStream.BufferList; // 4 buffers using internal buffer mode BGAPI2.Buffer buffer = null; for (int i = 0; i < 4; i++) { buffer = new BGAPI2.Buffer(); bufferList.Add(buffer); } foreach (KeyValuePair<string, BGAPI2.Buffer> buf_pair in bufferList) { buf_pair.Value.QueueBuffer(); } //开始使用相机的颜色处理矩阵功能 imageProcessor = new BGAPI2.ImageProcessor(); if (imageProcessor != null) { // SET COLOR MATRIX TO IMAGE PROCESSOR System.Console.Write(" Set color matrix to image processor\r\n"); SetImageProcessorColorMatrix(imageProcessor, dColorMatrix); }
上面部分获取相机属性代码的函数如下所示：
//------------------------------------------------------------------------------ static BGAPI2.Node GetFeature(BGAPI2.NodeMap nodeMap, string feature) { if (nodeMap != null) { try { if (nodeMap.GetNodePresent(feature)) { BGAPI2.Node node = nodeMap[feature]; if ((node != null) && node.IsImplemented && node.IsAvailable) { return node; } } } catch (BGAPI2.Exceptions.IException ex) { System.Console.Write("ExceptionType: {0}\r\n", ex.GetType()); System.Console.Write("ErrorDescription: {0}\r\n", ex.GetErrorDescription()); System.Console.Write("in function: {0}\r\n", ex.GetFunctionName()); } } return null; } //------------------------------------------------------------------------------ // Readout device color matrix static bool GetDeviceColorMatrix(BGAPI2.Device device, double[] dColorMatrix) { uint uMask = 0; try { BGAPI2.NodeMap nodeMap = device.RemoteNodeList; BGAPI2.Node colorTransformationValue = GetFeature(nodeMap, "ColorTransformationValue"); BGAPI2.Node colorTransformationValueSelector = GetFeature(nodeMap, "ColorTransformationValueSelector"); if ((colorTransformationValueSelector != null) && (colorTransformationValue != null)) { BGAPI2.NodeMap colorTransformationNodeMap = colorTransformationValueSelector.EnumNodeList; ulong iSelectorCount = colorTransformationNodeMap.Count; string sOldSelector = colorTransformationValueSelector.Value; string sSelector = sOldSelector; for (ulong iSelectorIndex = 0; iSelectorIndex<iSelectorCount; iSelectorIndex++) { BGAPI2.Node node = colorTransformationNodeMap[iSelectorIndex]; if (node.IsImplemented && node.IsAvailable) { string sGainItemValue = node.Value; int iIndex = -1; if (sGainItemValue == "Gain00") { iIndex = 0; } else if (sGainItemValue == "Gain01") { iIndex = 1; } else if (sGainItemValue == "Gain02") { iIndex = 2; } else if (sGainItemValue == "Gain10") { iIndex = 3; } else if (sGainItemValue == "Gain11") { iIndex = 4; } else if (sGainItemValue == "Gain12") { iIndex = 5; } else if (sGainItemValue == "Gain20") { iIndex = 6; } else if (sGainItemValue == "Gain21") { iIndex = 7; } else if (sGainItemValue == "Gain22") { iIndex = 8; } if (iIndex >= 0) { sSelector = sGainItemValue; colorTransformationValueSelector.Value = sSelector; dColorMatrix[iIndex] = colorTransformationValue.Value; uMask |= (uint)(1 << iIndex); } } } if (sSelector != sOldSelector) { colorTransformationValueSelector.Value = sOldSelector; } } } catch (BGAPI2.Exceptions.IException ex) { System.Console.Write("ExceptionType: {0}\r\n", ex.GetType()); System.Console.Write("ErrorDescription: {0}\r\n", ex.GetErrorDescription()); System.Console.Write("in function: {0}\r\n", ex.GetFunctionName()); } return (uMask == 0x1FF); } //------------------------------------------------------------------------------ static bool SetImageProcessorColorMatrix(BGAPI2.ImageProcessor imageProcessor, double[] dColorMatrix) { uint uMask = 0; try { BGAPI2.NodeMap nodeMap = imageProcessor.NodeList; BGAPI2.Node colorTransformationValueSelector = nodeMap["ColorTransformationValueSelector"]; BGAPI2.Node colorTransformationValue = nodeMap["ColorTransformationValue"]; for (int iIndex = 0; iIndex < 9; iIndex++) { colorTransformationValueSelector.Value = iIndex; colorTransformationValue.Value = dColorMatrix[iIndex]; uMask |= (uint)(1 << iIndex); } } catch (BGAPI2.Exceptions.IException ex) { System.Console.Write("ExceptionType: {0}\r\n", ex.GetType()); System.Console.Write("ErrorDescription: {0}\r\n", ex.GetErrorDescription()); System.Console.Write("in function: {0}\r\n", ex.GetFunctionName()); } return (uMask == 0x1FF); }
颜色处理功能优点
工业相机的色彩处理功能有几个优点，包括：
1. 提高准确性和一致性： 通过准确捕捉色彩信息，工业相机可以更准确地呈现被检查对象。这有助于提高产品质量和制造过程的一致性。
2. 更快的图像处理： 使用彩色图像可以使机器视觉应用的图像处理更快、更有效，这有助于提高制造业的生产力。
3. 加强图像分析： 彩色图像提供额外的信息，可用于更复杂的图像分析技术，如模式识别和机器学习。
4. 更好的质量控制： 通过监测产品的颜色变化，制造商可以更好地确保产品符合质量标准，并与既定规格一致。
总的来说，工业相机的色彩处理功能可以帮助改善生产效率，提高产品质量，并能对一系列工业应用的图像进行更精确的分析。
颜色处理行业应用
有不同的场景可以利用工业相机的色彩处理功能。
1. 质量控制和检查： 在制造和生产行业，工业相机的颜色处理功能可用于检查和评估产品的颜色质量。它可以用来检测可能影响最终产品的质量的颜色的不一致、缺陷或偏差。
2. 医学和生命科学： 在医学和生命科学的应用中，工业相机的色彩处理可以用来捕捉生物标本、染色或液体的图像，这些图像显示了关于样品的不同类型的信息，如细胞类型、结构和颜色。
3. 交通监控： 在交通监控应用中，工业相机可用于检测和识别基于颜色的交通标志或信号，如红色表示停止，绿色表示前进，黄色表示警告。
4.安全和监控： 工业相机的颜色处理功能可用于安全和监控系统，根据颜色来识别和确认个人或物体，如区分移动物体和背景颜色。
5. 农业和食品工业： 在农业和食品行业，工业相机的色彩处理功能可用于根据颜色对农产品进行分级和分类，如成熟度、成熟度和质量。
