В режиме реального времени и в цвете: почему в медицинских технологиях так важна калибровка цветов
![Важное значение калибровки цветов в различных направлениях медицинских технологий](http://images-ctf.baslerweb.com/dg51pdwahxgw/4o6QDeysq80ak04kJMhq7b/ceb4181e263e157029c5a90c2548de33/VisionCampus_Color_in_Medical_1422x800px.webp?fm=webp&f=right&w=800&q=80&fit=pad)
В нашей статье «Какую роль играет цвет в сфере обработки изображений?» мы уже разъяснили значимость точного цветовоспроизведения в мире машинного зрения. И хотя для промышленных систем машинного зрения, как правило, достаточно монохромных изображений, медицина и биологические науки опираются на очень разные типы визуальной информации, и именно поэтому цветопередача играет здесь такую важную роль.
![](http://images-ctf.baslerweb.com/dg51pdwahxgw/3Uk2ltGz3XRPv4dgOxP8jN/836036f3dd3d61276cf380faf4c72f2d/VC_Color_Ophtamology_1380x920px.jpg?fm=webp&f=center&w=800&h=450&q=80&fit=pad)
Цвет в офтальмологии
Давайте подробнее остановимся на офтальмологии. Цифровая фундус-камера используется для осмотра сетчатки. Врач размещает камеру перед глазом пациента и делает снимки. Полученное изображение с высоким разрешением затем анализируется с помощью специального программного обеспечения. На основе этих изображений врач может убедиться, что тонкие сосуды в сетчатке являются полностью целыми и неповрежденными, а если это не так, определить, необходимы ли дополнительные исследования. Подобный диагностический процесс помогает предотвратить такие заболевания, как дегенерация желтого пятна.
Надежная цветопередача, как и воспроизводимость изображений, играют здесь особенно важную роль, поскольку цвет несет информацию о состоянии тех или иных тканей. Например, ткань может обесцветиться, если не получает достаточное количество кислорода.
Камера должна быть правильно откалибрована, чтобы обеспечить достоверную цветопередачу.
Калибровка цветов на камерах
![](http://images-ctf.baslerweb.com/dg51pdwahxgw/3lOVURyjRCyEw7iPaatzsx/4960dcf4026751999c011ce184a16ce1/color_pipeline.gif?fm=webp&f=center&w=800&h=450&q=80&fit=pad)
Оптимизация параметров для алгоритма вычисления цветов во встроенном программном обеспечении камеры называется калибровкой цветов. В основе калибровки лежит так называемая цветовая ошибка. В процессе калибров
Цветовое значение камеры измеряется на основе особого поля, содержащего значение sRGB, которое можно использовать для сравнения с актуальным известным значением цветового поля. Разница между точкой измерения и известной точкой в цветовом пространстве обозначается как ΔE и называется цветовой ошибкой. Целью процесса калибровки является установка таких параметров для отдельных функциональных блоков в алгоритме вычисления цветов камеры, чтобы цветовая ошибка ΔE была сведена к минимуму по сравнению с эталонными значениями ColorChecker.
После калибровки цветов можно внести дополнительные изменения в алгоритм вычисления отдельных цветов «против» цветовой ошибки, чтобы потенциально учитывать существующие цветовые профили. Это в частности применимо к системам, в которых потребительские камеры заменяются на промышленные.
Промышленные камеры предлагают значительные преимущества с точки зрения цветопередачи по сравнению с простыми потребительскими камерами. Причина заключается в том, что в потребительских камерах цветовой алгоритм обычно невозможно изменить, то есть в большинстве случаев цветовые параметры камеры не подлежат калибровке. В таких случаях цветовой алгоритм настроен так, чтобы получать эстетические изображения, нежели как можно точнее передавать реальность. По этой причине промышленные камеры с расширенными возможностями настройки цветов более предпочтительны, особенно для систем визуализации, используемых в медицине и диагностике.
Последние тенденции
Характеристики камер, связанные с цветопередачей, непрерывно совершенствуются. Тенденции указывают на то, что для систем, в которых традиционно использовались монохромные сенсоры, теперь также выбирают цветные камеры (как, например, во флуоресцентной микроскопии). Другими словами, камеры становятся все более многофункциональными. Камеры для медицины и биологических наук со специальными функциями настройки цветов предлагают разработчикам возможности установки параметров функциональных блоков (изменения цветового алгоритма) во встроенном программном обеспечении камеры.