Calibrazione del colore delle telecamere industriali
Accuratezza del colore ottimizzata per un'elaborazione precisa delle immagini
Le informazioni sul colore di un'immagine sono di grande importanza per molte applicazioni industriali, soprattutto in medicina. Per le diagnosi, ad esempio in patologia, oftalmologia o dermatologia, i medici hanno bisogno di informazioni cromatiche riproducibili e standardizzate. Ti spieghiamo come sia possibile calibrare le telecamere per ottenere la massima fedeltà cromatica in pochi secondi, senza una preimpostazione adeguata della sorgente luminosa.
Calibrazione del colore per le telecamere Basler
Nel nostro white paper spieghiamo perché la calibrazione delle telecamere a colori Basler è importante e illustriamo le fasi principali da seguire.
Cosa si intende per colore e quali sono i sistemi cromatici?
Quali sono i vantaggi dello spazio colore RGB?
Quali vantaggi offre una telecamera calibrata?
Quali sono le quattro fasi della calibrazione del colore in Basler?
Perché la calibrazione del colore è fondamentale
Le informazioni sul colore svolgono un ruolo centrale in molte applicazioni di elaborazione delle immagini, dall'ispezione del colore nell'industria dell'imballaggio al supporto diagnostico nell'imaging medico. Una bella visualizzazione dell'immagine non è sufficiente: Ciò che conta è una riproduzione del colore precisa, misurabile e ripetibile .
Standardizzazione per un'elevata precisione
In pratica, le immagini vengono spesso scattate in ambienti diversi, con diverse condizioni di illuminazione, modelli di telecamere e in momenti diversi . Per garantire che tali immagini possano essere confrontate in modo affidabile tra loro - ad esempio nel caso di osservazioni di avanzamento o di misurazioni in serie - la resa cromatica deve essere standardizzata .
Il processo che crea questa standardizzazione è la calibrazione del colore. È l'unico modo per garantire che i colori delle immagini della telecamera sul monitor corrispondano a quelli dell'oggetto reale, ad esempio alla luce del giorno. In molte applicazioni, questa elevata fedeltà cromatica è il prerequisito per diagnosi significative o decisioni automatiche precise nella produzione industriale.
Applicazione medica: Colore in oftalmologia
Un esempio illustrativo è fornito dall' oftalmologia:
Quando si esamina la retina con una telecamera fundus, l'interpretazione dei dati dell'immagine dipende direttamente dalla corretta rappresentazione dei colori. Il medico può vedere dall'immagine della telecamera se i vasi della retina sono intatti o presentano anomalie, come ad esempio cambiamenti nel colore del tessuto dovuti alla mancanza di ossigeno.
Solo una telecamera calibrata sul colore può riprodurre in modo affidabile tali cambiamenti e contribuire così alla diagnosi precoce di malattie come la degenerazione maculare .
Come funziona la calibrazione del colore?
La calibrazione del colore ottimizza la pipeline di calcolo del colore della telecamera, ovvero tutti i processi di calcolo interni che portano dal segnale del sensore all'immagine finita.'
Il processo di calibrazione in sintesi:
Immagine di riferimento con una tabella colori
Una tabella colori standardizzata (ad esempio ColorChecker) viene registrata in condizioni di illuminazione reali.Confronto con i valori di riferimento
I valori target sono noti per ogni campo di colore (di solito nello spazio di colore sRGB). Il valore del colore della telecamera viene confrontato con il valore del colore target.Calcolo dell'errore di colore (ΔE)
La differenza è specificata come errore di colore ΔE - più basso è il valore, più la riproduzione della telecamera corrisponde alla realtà.Regolazione dei parametri della telecamera
Il bilanciamento del bianco, la matrice colore, la curva gamma e altri parametri vengono regolati in modo da ridurre al minimo il ΔE in tutti i colori.
Dopo la calibrazione, è possibile effettuare ulteriori regolazioni del colore, ad esempio per conformarsi a profili cromatici speciali.
Funzioni utili per un'elaborazione delle immagini accurata dal punto di vista cromatico
Le moderne telecamere industriali offrono numerose funzioni integrate, essenziali per una precisa elaborazione del colore:
Preimpostazioni di colore (ad es. luce diurna, LED, luce artificiale)
Parametri regolabili per tonalità, saturazione, luminosità e contrasto
Controllo del colore a sei assi per una regolazione mirata dei singoli colori
Bilanciamento del bianco automatico o manuale
Soprattutto per le applicazioni mediche o per i processi industriali di alta precisione, l'uso di preimpostazioni non è sufficiente. La calibrazione viene sempre effettuata in condizioni di illuminazione reali, per garantire una riproduzione dei colori affidabile nelle applicazioni successive.
Esempio di applicazione: calibrazione della telecamera Basler MED ace
Con la telecamera Basler MED ace , la calibrazione del colore viene eseguita via software. Se non è disponibile una sorgente luminosa preimpostata, la telecamera industriale può essere calibrata in pochi secondi utilizzando il software Basler Color Calibrator.
Come funziona la calibrazione del colore
Il primo passo consiste nell'allineare la telecamera con la scheda a colori in modo che la scheda sia completamente visibile nell'immagine.
Il software regola quindi la luminosità ai valori ottimali.
Nella fase successiva, il software esegue calcoli complessi come il bilanciamento del bianco e l'ottimizzazione della matrice colore.
Infine, l'operatore a sei assi viene impostato sui migliori valori di colore possibili.
Il risultato è la preimpostazione della sorgente luminosa ideale per le condizioni di illuminazione correnti. Se si è soddisfatti dei risultati della ricalibrazione, le impostazioni di colore possono essere salvate nella telecamerao esportate in altre telecamere.
Conclusione: precisione cromatica calibrata per un imaging medicale precisa
Fiducia e precisione sono fondamentali nell'imaging medicale. I medici e gli operatori sanitari si affidano a immagini di alta qualità e accuratezza dei colori per esami, diagnosi e cure successive. Utilizzando dispositivi di imaging calibrati, possono garantire una riproduzione dei colori consistente e standardizzata . Questa coerenza si applica sia nel tempo che indipendentemente dal dispositivo di imaging e dalle condizioni di illuminazione.
Delle telecamere intelligenti e di facile utilizzo consentono una calibrazione del colore rapida e accurata in pochi secondi. Queste soluzioni avanzate miglioreranno ulteriormente l'affidabilità e l'efficienza di Medical & Life Sciences.
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