[发明专利]一种利用黑白相机获取彩色图像的方法及系统

说明书

本发明公开了一种利用黑白相机获取彩色图像的方法及系统，其中，利用黑白相机获取彩色图像的方法，包括以下步骤：调节黑白相机在红、绿、蓝三种光照下的增益系数，使所述黑白相机达到白平衡；基于白平衡时红、绿、蓝三种光照下的增益系数，分别获取待测物在对应光照下的三张灰度图像；将待测物的三张灰度图像合成为彩色图像。本发明通过黑白相机自身的增益调节，降低了对光源的需求，并实现了黑白相机还原待检物的彩色图像的目的。

技术领域

本发明涉及机器视觉检测技术领域，具体涉及一种利用黑白相机获取彩色图像的方法及系统。

背景技术

相机是机器视觉检测系统中的核心部件，广泛应用于各个领域，特别是质量控制、生产监控等领域。

常见机器视觉相机分为黑白相机和彩色相机，两者各有优势，黑白相机空间分辨精度更高；彩色相机可以还原待测物颜色信息。想要同时兼具高空间分辨精度和还原待测物颜色信息的特点，另外还能保证成本不会大幅增加，采用黑白相机在红绿蓝三色光源环境下分别取像，再经过图像合成是一种常见的解决方案。在现有该技术方案中，多使用红绿蓝光源亮度可调光源，通过分别调节红绿蓝光源亮度去适配黑白相机进行白平衡，这种方案对光源要求更高。本文提出了一种方案，采用相机自有的增益系数调节方式，实现对固定亮度红绿蓝光源照明或可调亮度红绿蓝光源照明均可适用方法去适配黑白相机的白平衡，最终实现黑白相机获取待测物的彩色图像。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明第一方面提供了一种利用黑白相机获取彩色图像的方法，其通过黑白相机自身的增益调节，降低了对光源的需求，并实现了黑白相机还原待检物的彩色图像的目的。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种利用黑白相机获取彩色图像的方法，该方法包括以下步骤：

调节黑白相机在红、绿、蓝三种光照下的增益系数，使所述黑白相机达到白平衡；

基于白平衡时红、绿、蓝三种光照下的增益系数，分别获取待测物在对应光照下的三张灰度图像；

将待测物的三张灰度图像合成为彩色图像。

一些实施例中，所述调节黑白相机在红、绿、蓝三种光照下的增益系数，使所述黑白相机达到白平衡，包括：

选择红、绿、蓝三种光照中的一种作为基准光照；

设置黑白相机在基准光照下的增益系数，并在基准光照下对标定板取像，使图片灰阶达到预设值；

调节黑白相机的增益系数，使得在另外两种光照下，对所述标定板取像时的图片灰阶也达到所述预设值。

一些实施例中，所述选择红、绿、蓝三种光照中的一种作为基准光照，包括：

分别在红、绿、蓝三种光照下对标定板取像；

比较红、绿、蓝三种光照下的图片灰阶，选择图片灰阶最高时所对应的光照作为基准光照。

一些实施例中，所述图片灰阶的预设值包括多个以固定步长递增的步进值；

计算另外两种光照下，在图片灰阶达到每一步进值时对应的增益系数的平均值，作为该光照下的黑白相机的增益系数。

一些实施例中，所述图片灰阶的预设值为40、80、120、160和200。

一些实施例中，在基准光照下，将黑白相机的增益系数设置为最小值。

一些实施例中，所述标定板为标准白板或中灰板。

本发明第二方面提供了一种利用黑白相机获取彩色图像的系统，其通过黑白相机自身的增益调节，降低了对光源的需求，并实现了黑白相机还原待检物的彩色图像的目的。