一、背景

由于工业场景复杂性，工业相机在使用过程需要面临场景环境因素带来的各种干扰，例如在低照度环境下，工业相机在图像采集过程，必然会伴随着光线不均匀问题；其次在高速运行工件检测场景，需要相机CMOS图像采集速度和精度要求；以及环境和自身图像噪声影响，和不同角度图像采集和不同光照环境下导致图像色彩还原较低问题；如何增强图像暗场区域亮度，降低图像噪声，增强图像锐化，加强图像色彩还原度等，达到提升图像清晰度目的，成为亟待解决的难点。

二、跨场景彩色图像色彩失真校正技术

由于在复杂的场景下，影响彩色图像还原度较大，例如在低照度场景容易出现色彩失真，以及边缘模糊（边缘锯齿）现场。华睿科技面阵相机采用多功能插值算法和RetinexNet算法，首先进行HSV（Hue、Saturation、Value）空间各个分量处理，自适应调整亮度分度，保障彩色图像色感效果，再通过对反射率图像进行增强锐化处理，有效解决图像边缘锯齿问题。

三、彩色图像多功能插值色彩偏差校正技术

由于单CMOS图像传感器为拜耳滤色阵列（Bayer Filter），单个CMOS传感器表面覆盖红(R)、绿(G)、蓝(B)滤色点的规则阵列（如RGGB、GRBG、BGGR、GBRG排列），图像容易出现色彩失真、边缘模糊（边缘锯齿）等问题。

华睿科技新一代面阵相机采用多功能插值计算，首先进行去马赛克处理（Demosacing），通过对相邻像素包含特定颜色特性进行插值，可以有效还原其中像素缺失的色彩数据。针对RGB三通道取对数处理后，再进行插值处理，得到图像总亮度数据的修正量，最后华睿科技采用增强Hibbard算法与对数算法融合，有效提升暗场图像彩色还原度。

矫正前

矫正后

四、彩色图像RetinexNet算法增强图像技术

在低照度场景下，通过RGB空间转换为HSV空间三个分量相互独立特性，首先通过自适应增强图像亮度分量，有效解决颜色失真问题；再通过饱和度分量自适应调整，提升彩色图像色感效果；最后对反射率图像增强锐化处理，有效改善图像边缘锯齿模糊问题。

多功能插值处理流程图

五、跨场景光照变化亮度自适应Gamma校正技术

在图像还原度校正前，首先需要进行亮度校正。由于不同场景或者同一场景光照照度存在不均匀性，在低照度场景下，将会导致亮区或者暗区均会隐藏不同的图像数据信息；针对这一情况，工业相机将会采用Gamma校正图像亮度信号确保图像在跨场景情况下与人眼视觉效果保持一致。主要分为线性Gamma校正和非线性Gamma校正，但是在Gamma校正过程中，针对图像时照度情况校准，而且会根据现有光照强度情况变化而变化，并无统一的校正系数数据，校正过程只能进行整个图像整体调整，调整过程容易丢失部分有价值图像数据。

华睿科技采用跨场景自适应Gamma校正，分区进行逐一Gamma校正，主要包含样本训练和特征提取匹配两部分，样本训练主要针对图像样本进行分区分块加权Gamma值进行训练，从中训练出照度特征数据，再进行提取各个分区的图像特征与训练的样本亮度特征数据进行匹配，最后达到图像各个分区最匹配的Gamma值信息，实现自适应Gamma校正。

华睿科技新一代面阵相机产品

华睿科技新一代小面阵产品采用全新低功耗平台，有效解决产品温度过高导致图像噪声问题。同时具体全功能基线，包含多功能插值、无损压缩、色彩矩阵校正、超级调色盘、增强Binning、轮询以及AA调节等功能。

华睿科技APro新一代面阵产品

全功能基线

六、应用场景

华睿科技APro新一代小面阵产品适用于高精度、环境复杂等行业场景，例如在3C行业、半导体行业、汽车行业、锂电行业、光伏行业等。有效解决行业场景针对光照不均匀环境干扰图像不稳定等问题，降低图像噪声、提升彩色图像色彩还原度，为行业图像采集提供可靠、稳定的高清晰图像。