Ano ang kalibrasyon ng White Balance? Ano ang mga napapansin na factor?

Ligtas sa loob o labas ng bahay, sa pagsikat ng araw o pagluwal, may iba't ibang epekto ang mga kondisyon ng ilaw sa katumpakan ng kulay ng mga imahe. Ang Automatic White Balance (AWB), isang pangunahing kabilihan sa Image Signal Processor (ISP), may pangunahing tungkulin na ibalik ang tunay na mga kulay ng isang scene sa mga bagong kondisyon ng ilaw. Mahalaga ang tamang pagsasaayos ng AWB para sa kalidad ng output ng isang embedded camera module, na nakakaapekto sa maraming aspeto tulad ng resolusyon ng sensor, laki ng pixel, kondisyon ng ilaw at pagsélection ng lens. Hindi tulad ng mata ng tao, na awtomatikong nag-aadya sa iba't ibang temperatura ng kulay upang balansihin ang mga iba't ibang kulay, kailangan ng mga kamerang lens na simulan itong proseso sa pamamagitan ng 'white balance' upang siguraduhing ang output na imahe ay natural bilang maari.

 
Sa mga aplikasyon ng embedded vision, ang kakayahan ng mga lente sa pagpapakita ng kulay ay hindi laging pareho at kinakailangan ang wastong kalibrasyon ng awtomatikong balanse ng puti. Sa artikulong ito, babasigin namin ang mga pangunahing konsepto ng kalibrasyon ng awtomatikong balanse ng puti, analisin ang relasyon sa pagitan ng mga lente at awtomatikong balanse ng puti, at ipapaliwanag ang epekto ng temperatura ng kulay sa output ng imahe.

 
Ano ang Kalibrasyon ng Awtomatikong Balanse ng Puti?

Ang Automatic White Balance (AWB) ay isang kinakailangang tampok sa mga digital na kamera. Ang pangunahing tungkulin nito ay awtomatikong pagsasaayos ng kulay balanseng ng isang imahe sa iba't ibang kondisyon ng ilaw upang tiyakin na ang mga puti at iba pang neutral na kulay ay mananatiling tunay na kulay sa isang imahe. sa pamamagitan ng pagpapalaki para sa mga pagbabago sa temperatura ng kulay ng isang pinagmulang ilaw, binibigyan ng AWB ang kamera ng kakayahang magkuha ng mga kulay na mas malapit sa kung ano ang nakikita ng mata ng tao, at panatilihing natural at konsistente ang mga kulay, pati na rin sa ilalim ng mga halos na ilaw o ekstremong kondisyon ng ilaw. natural at konsistente ang mga kulay kahit sa halos na pinagmulang ilaw o ekstremong kondisyon ng ilaw.

 
Paano gumagana ang punsiyon ng AWB?

Gumagana ang punsiyon ng AWB batay sa pagnilalarawan at pagsasaayos ng mga rehiyon ng puti o neutral na kulay sa isang imahe. Kapag modulo ng camera nagdadetekta ng mga bahaging ito, pinapabago ang intensidad ng mga channel ng RGB (pula, berde, at bughaw) upang siguradong magpakita ng mga neutral na kulay sa imahe sa mga bahaging ito. Kumakailangang gumamit ng mga kumplikadong algoritmo na analusin ang datos ng imahe at awtomatikong magkalkula ng mga kinakailangang parameter para sa pagbabago ng kulay. Sa ilang mga advanced na sistema ng kamera, makakapagre-recognize at maaaring mag-adapt sa maraming mga pinanggalingan ng liwanag, kabilang ang liwanag ng araw, fluorescent lamps, incandescent lamps, etc., upang maabot ang mas akurat na pagbubuhos ng kulay.

Ano ang iba pang mga relibhang factor na nakakaapekto sa pagsasagawa ng AWB?

Upang mai-implement ang AWB, kailangan ang kamera na maintindihan kung paano nagbabago ang kulay sa iba't ibang temperatura ng kulay. Ang konsepto ng temperatura ng kulay ay nakuha mula sa kulay ng liwanag na inilabas ng mga blackbody radiator sa iba't ibang temperatura, madalas na sukat sa Kelvin, na may mga iba't ibang halaga ng temperatura ng kulay na sumasagot sa iba't ibang pinagmulan ng ilaw at atmospera ng kulay. Halimbawa, ang temperatura ng kulay ng araw na liwanag ay humigit-kumulang 5500 K, habang ang temperatura ng kulay ng mga lampara ng incandescent ay humigit-kumulang 2800 K. Ang layunin ng AWB ay gawing tunay na puti ang mga bagay na puti na kinukuha ng kamera sa larawan sa mga iba't ibang temperatura ng kulay.

 
Sa pamamagitan ng pagdaragdag dito, ang pagsasagawa ng AWB ay nakabase sa mga algoritmo ng image signal processor at tinutulak ng mga characteristics ng lens. Kaya't upang maabot ang pinakamahusay na mga resulta ng AWB, kailangan din ng isang synergistic calibration sa pagitan ng lens at camera sensor. Ito ay kasama ang kombinasyon ng mga factor tulad ng material ng lens, filters, Chief Ray Angle (CRA), at anti-reflective coating ng lens.

 
Paano ang lens na nakakaapekto sa AWB?

Ang lens ay hindi lamang isang optical component para sa pag-imaging, kundi pati na rin isang pangunahing factor sa katumpakan ng kulay. Ang material, disenyo at coating ng lens ay magkakaroon ng impluwensya sa ilaw na dumadaan sa pamamagitan nito, na nagiging sanhi ng epekto sa kulay ng ilaw na natatanggap ng camera sensor, at huling nakakaapekto sa epekto ng pagbabago ng algoritmo ng AWB.

• Material ng lens: ang material ng lensa ay maaaring plastik o glass, iba't ibang mga material ay may magkakaibang mga properti ng pagpapaliko at pagsisira ng liwanag, na aapektuhan ang distribusyon ng wavelength ng liwanag, kung kaya nakakaimpluwensya ito sa pagbabansag ng kulay. Halimbawa, mas madaling sanang makamit ang chromatic aberration sa mga lensang plastik kaysa sa mga lensang glass, na kailangan ng mga algoritmo ng AWB upang kumompensar.
• Mga Filter ng Kulay Spectrum: Ang mga filter na ginagamit sa lensa ay naghahatol kung ano ang mga wavelength ng liwanag ang maaaring dumaan sa lensa patungo sa sensor. Ang kalidad ng mga filter na ito ay direktang umaapekto sa balanse ng kulay, lalo na sa pagsasabios ng awtomatikong pagsasaayos ng white balance.
• Chief Rays Angle (CRA): Ang CRA ay naglalarawan ng anggulo kung saan tumatanggap ang lensa ng liwanag, para sa mga wide-angle lens, partikular na mahalaga ang CRA, dahil ito ay umaapekto sa distribusyon ng liwanag sa mga bahagi ng imahe at sa regularidad ng kulay. Kailangang isama ng mga algoritmo ng AWB ang CRA upang siguraduhing magiging konsistente ang pagbabago ng kulay sa buong saklaw ng mga imahe.
• Anti-Reflective Coatings: Ang mga anti-reflective coating sa lens ay ginagamit upang minimizahin ang mga panloob na repleksyon ng lens, angkopin ang transmisyong ilaw, at bawasan ang flare at ghosting. Ang kalidad ng mga coating na ito ay direkta nang nakakaapekto sa dami at kalidad ng ilaw na natatanggap ng sensor, at kaya ang pagganap ng AWB.

Upang maabot ang optimal na mga resulta ng AWB, kinakailangang ma-calibrate nang husto ang lens kasama ang camera sensor at ISP.

 
Paano gawin ang kalibrasyon ng white balance sa isang embedded vision system?

Ang kalibrasyon ng Automatic White Balance (AWB) ay sumasangkot sa pag-fine tune ng Image Signal Processor (ISP) ng kamera at ng mga lens na gumagana kasama nito upang kumompensahan ang mga pagbabago sa kulay temperatura mula sa iba't ibang pinagmulan ng ilaw at ang epekto ng mga characteristics ng lens sa kulay. Narito ang mga detalyadong hakbang ng proseso ng kalibrasyon ng AWB.

1. Piling ng Kulay Temperatura at Pagkuha ng Imagen: Ang unang hakbang ay magkuha ng isang prueba na larawan sa isang serye ng itinalagang temperatura ng kulay, na kumakatawan sa ordinaryong araw-araw na ilaw, fluorescent, mababang ilaw, atbp. Ang hakbang na ito ay sumasailalim sa temperatura ng kulay na maaaring makita ng kamera. Ito ay nagdadala ng simulasyon sa mga iba't ibang kapaligiran ng ilaw na maaaring makita ng kamera at nagbibigay ng database para sa susunod na kalibrasyon.
2. Paggamit ng algoritmo ng White Balance: sa susunod, ipinapapatong ang algoritmo ng AWB sa natanggap na mga imahe. Ang layunin ng algoritmo ay tukuyin ang mga bahagi ng imahe na puti o neutral at pagsasaayos ng gain ng mga channel ng RGB upang maging neutral ang mga lugar na ito sa iba't ibang temperatura ng kulay.
3. Pagpapalaki para sa Karakteristikang Lensa: Dahil ang mga karakteristikang materyales ng lensa, mga filter, at anti-reflective coating ay maaaring magdulot ng epekto sa paggawa ng kulay, kinakailangan ang pagpapalaki para dito. Ito ay madalas na nangangailangan ng pagpaparami ng mga parameter sa loob ng algoritmo ng AWB upang korekta ang mga pagkilos sa kulay na dulot ng lensa.
4. Pagpapamahusay at optimisasyon: Sa pamamagitan ng proseso ng kalibrasyon, maaaring kailanganin ang ilang iterasyon upang masuri nang maigi ang mga parameter ng algoritmo ng AWB. Ito ay kasama ang pag-adjust sa mga threshold ng kulay temperatura, optimisasyon ng bilis ng tugon ng algoritmo, at pagsiguradong may konsistensya ang kulay sa iba't ibang kondisyon ng ilaw.
5. Pagsusuri at pagsusulit: Huli, tinatapat ang epektabilidad ng kalibrasyon ng AWB sa pamamagitan ng pagsusulit sa kamera sa tunay na kondisyon ng ilaw. Ito ay kasama ang pagkuha ng larawan sa ilalim ng mga natural at artipisyal na pinanggalingan ng ilaw at pagsusuri sa katumpakan ng kulay at kabuuan ng kalidad ng imahe.

Ano ang mga aplikasyon na kailangan ng awtomatikong kalibrasyon ng white balance?

Panloob na pagsasanay

Sa indoor photography, madalas na kailangan ng mga photographer na magtrabaho gamit ang mga halosang pinagmumulan ng liwanag, tulad ng natural na liwanag na halos sa artipisyal na ilaw. Ang papel ng AWB dito ay upang siguraduhing ang kulay ng balat ng mga tao at ang mga kulay ng eksena ay nai-coordinate nang natura. Sa pamamagitan ng tiyak na kalibrasyon ng algoritmo ng AWB, maaaring bawasan ng photographer ang trabaho ng pag-edit sa pagkatapos at makuha ang mga imahe na may mabuting balanse ng kulay.

Car Reversing Camera

Operasyonal ang mga car reversing cameras sa iba't ibang oras ng araw at sa iba't ibang kondisyon ng ilaw. Nagpapabuti ang kalibrasyon ng AWB ng katuparan at katotohanan ng kulay ng mga imahe kapag nag-reverse sa gabi o sa mga araw na may ulap. Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng AWB, maaaring makakuha ang mga driver ng malinaw na likod na tanaw sa iba't ibang kondisyon ng ilaw at mapabuti ang seguridad.

Sinoseen sumusubaybay sa embedded vision engineering para sa kalibrasyon ng lens at personalisasyon ng camera module

Sa Sinoseen, maaari naming tulungan ang mga embedded vision project engineer at technician na pumili ng tamang lens at mag-match ng tamang camera module upang tugunan ang kanilang mga pangangailangan sa aplikasyon. Sa pamamagitan nito, binibigyan din namin ng iba't ibang serbisyo para sa pag-customize, kabilang ngunit hindi limitado sa disenyo ng housing, disenyo ng on-board, at iba pa. Para sa higit pang impormasyon tungkol sa mga produkto at serbisyo ng Sinoseen, huwag magpahiyang magkontak sa amin .

Faq

1: Bakit kailangan ko ng AWB kalibrasyon para sa aking lens?

Ang mga characteristics ng isang lens tulad ng material, filters at anti-reflective coatings ay nakakaapekto sa liwanag na dumadaan sa pamamagitan nito at kaya naman ang reproduksyon ng kulay. Ginagawa ang AWB kalibrasyon ng mga lens upang kumompensar ang mga pagbabago sa kulay na sanhi ng mga factor na ito at upang siguraduhing maitatag ang katumpakan at naturalidad ng mga imahe.

 
2: Paano nakakaapekto ang temperatura ng kulay sa kalidad ng imahe?

Ang temperatura ng kulay ay nagpapasiya sa kulay ng pinagmulan ng ilaw, at iba't ibang temperatura ng kulay ay nagreresulta sa iba't ibang atmospera ng kulay. Ang temperatura ng kulay ay nakakaapekto sa interpretasyon at pagbabalik-gawa ng kamera sa mga kulay. Halimbawa, ang isang imahe sa ilalim ng pinakamababang temperatura ng kulay na pinagmulan ng ilaw ay maaaring mainit, habang ang isang imahe sa ilalim ng mataas na temperatura ng kulay na pinagmulan ng ilaw ay maaaring malamig. Ang AWB ay nagpapataas sa mga bariyon na ito sa pamamagitan ng pag-adjust sa mga setting ng temperatura ng kulay ng kamera upang siguraduhing may katumpakan ng kulay sa imahe.