Extracción de color

Procesamiento de imágenes
Extracción de color
Este documento técnico presenta el concepto del procesamiento de imágenes desde sus conceptos básicos.
El tema que se aborda en este documento es la extracción de color, que reduce la cantidad de datos que
deben ser procesados. Para lograr un alto rendimiento y velocidad, es importante seleccionar el método
adecuado de extracción de información cromática, para el objeto específico.
1. Cámara a color
El sensor de imagen utilizado en las cámaras de sistemas de visión es
generalmente un CCD de un solo chip. Dado que las imágenes a color
necesitan datos RGB (rojo-verde-azul), un filtro de color llamado filtro Bayer
convierte cada píxel en el CCD a un píxel rojo, verde o azul. Utilizando un
nivel de 0 a 255 en cada uno de estos píxeles a color, se puede construir una
imagen en el controlador de visión, mediante estos datos cromáticos.
[ Sistema cromático ]
El sistema para expresar numéricamente los colores se llama sistema cromático, y se representa por lo general
como un espacio tridimensional con tres ejes. De los varios sistemas de color, el sistema cromático HSV que
emplea las tres componentes de: tono, saturación y brillo, es el más cercano al del ojo humano, y el más adecuado
para el procesamiento de imágenes.
Saturación (S)
Brillante
Brillo (V): Eje vertical, entre más alto más luminoso.
Tono (H)
Brillo (V)
Saturación (S): Eje horizontal, entre más alejado más
vivo.
Tono (H): El tono representa el color real y cambia a
medida que se muda la posición en el círculo
Oscuro
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2. Conversión de color a binario
Mientras que cada píxel de una cámara monocromática contiene 256 niveles, una cámara a color exhibe 256 niveles
en cada uno de los valores de rojo, verde y azul. Esto resulta en un total de 16777216 posibles niveles. Puesto que
esta información es 80000 veces mayor que la de una cámara monocromática, esto permite la detección de objetos
que no se pueden detectar sobre la base de 256 niveles en escala de grises. La función que extrae la gama de
colores especificada, de aprox. 16 millones de niveles, se conoce como conversión de color a binario.
[ Ejemplo de aplicación de conversión de color a binario ]
Detección de embobinado de cable verde
Extraiga sólo el
cable verde para
su inspección,
mediante la
conversión de color
a binario
Al extraer sólo el
color verde, se hace
fácil comprobar que
no existen roturas
en el cable verde
específicamente
3. Escala de grises vs. escala de grises RGB
Las cámaras a color reciben 80000 veces más datos que las cámaras monocromáticas. Esto es ventajoso para
un procesamiento de imágenes más detallado, pero su proceso toma mucho más tiempo en comparación con
las imágenes monocromáticas. El procesamiento de la escala de grises y de la escala de grises RGB es útil para
mantener los detalles, al tiempo que hace las inspecciones más rápidas, algo que el procesamiento binario o de
color no pueden hacer.
Imagen a color
Escala de grises
Escala de grises RGB
[Escala de grises]
Convierte la imagen en una imagen en
escala de grises, tomando los niveles
máximos de R, G o B, y usando éstos
como la medida del nivel de escala de
grises del píxel. Esto creará generalmente
una imagen en escala de grises brillante
y puntos lúcidos, como las zonas de
color naranja o púrpura en las imágenes
a la izquierda, que se convierten en
blanco.
[Escala de grises RGB]
Convierte la imagen en una imagen en
escala de grises, sacando el promedio
de los niveles de R, G y B, y usando
éstos como el nivel de escala de grises
del píxel. Esto creará una imagen en
escala de grises, cercana a la capturada
con una cámara monocromática.
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4. Procesamiento de color a gris
El procesamiento de color a gris convierte una
Operación de color a gris
imagen a color en una imagen en escala de grises,
Captura
de la imagen
utilizando una gama de colores elegida como la
Procesamiento
de la imagen
Pre-procesamiento
luminosidad máxima. El resto de los colores se
convierten a un rango de valores en escala de
grises, en base a los colores seleccionados. Dado
Información
de color del CCD
que se utiliza tanto información de brillo como de
color, la distinción entre colores similares como el
Tonalidad
cromática
Imagen a color
Procesamiento
Procesamiento
de la imagen
Imagen monocromática
dorado y el plateado, se distingue fácilmente en
escala de grises.
Cámara monocromática
[ Ejemplo de aplicación de procesamiento de color a gris ]
La detección de patrones débiles sobre un fondo blanco
Imagen original
es muy difícil, si se utiliza el procesamiento de escala de
grises convencional. Utilizando el procesamiento de color a
grises, los colores del patrón se pueden convertir a niveles
brillantes en escala de grises, y el resto se verá en un tono
más oscuro de gris.
Cámara a color y
procesamiento de color a
gris
5. Procesamiento de color fino
Utilizando el procesamiento de color fino, los datos cromáticos en bruto se utilizan para la inspección. Esto permite
una distinción muy precisa de color y es útil para distinguir entre colores similares, obviando el sombreado irregular.
Detección de cuerpos extraños en una tela no tejida
Imagen sin procesar
(brillante)
Vista de contraste
Detección estable de todas
las fallas
[ Filtro de corrección de sombreado ]
Imagen sin procesar
(oscura)
Misma imagen,
exposición más oscura
Vista de contraste
Una detección estable de
defectos, es posible incluso
si cambia el brillo
Detección de manchas en latas de bebida
El filtro de corrección de sombreado es un filtro de imagen
único de KEYENCE, que puede eliminar la iluminación
desigual causada por puntos de resplandor, un problema
común con las piezas metálicas. Utilizando la corrección
de sombreado, la iluminación desigual puede ser
sorteada, y se pueden encontrar los defectos.
Imagen sin procesar
Vista de contraste
La imagen sin procesar
muestra sombreados
altamente variables causados
por la superficie metálica
Después de aplicar la
corrección de sombreado,
la iluminación desigual es
ignorada y se encuentra la falla
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Introducción a la línea de procesamiento de imágenes
Serie CV-X100
Series XG-8000/XG-7000
La mejor solución que satisface cada necesidad
Todas las línea de cámaras, incluyendo las de barrido
lineal, las de alta velocidad con procesamiento
distribuido en núcleos múltiples
DSP, la amplia variedad de
herramientas flexibles de
inspección, e interfaces que
permiten al usuario crear sus
propias soluciones, le dan
una respuesta precisa a las
necesidades del cliente.
Herramientas con la misma capacidad de juicio que el ojo
humano. Cualquier persona puede utilizarlo fácilmente.
La “herramienta de inspección con auto-enseñanza”, va reconociendo
aquellas piezas que son diferentes de los que sí
cumplen, conforme se le enseñan una serie de
elementos que no cumplen. Esta herramienta
permite una inspección de tipo humano. Esta
serie puede implantarse globalmente, y ser
utilizada por cualquier persona, colocando y
operando, y con sólo seleccionar y
hacer clic.
Línea de luces que admiten una amplia gama de inspecciones
Iluminación anular directa
Iluminación de anillo
multi-ángulo
Iluminación de cuadro
multi-ángulo
Luz de barra
Iluminación de domo
Luz de fondo
Iluminación coaxial
Iluminación puntual
Iluminación de ángulo bajo
Iluminación de barra
Iluminación lineal
Controlador de iluminación
LED
Línea de lentes que pueden ser seleccionados en base al tipo de cámara y la precisión requerida
Lentes de súper alta
resolución/baja distorsión
Lentes de alta resolución/
baja distorsión
LLAME
SIN
COSTO
Lentes CCTV
Lente macro
Lentes de cámara
compacta
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Lentes de cámara de
exploración lineal
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VisionBasic1Color-KMX-EN0624-MX 1063-1 E 613241 Printed in Japan
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