Baumer堡盟工业相机BGAPI SDK联合OpenCV进行Bayer图像转换(C++)

（C++）本文介绍Baumer堡盟工业相机BGAPI SDK联合OpenCV进行Bayer图像转换

Bayer像素格式

Bayer像素格式广泛用于CCD和CMOS相机。采用Bayer格式，可以从一个单独的平面得到彩色图像，该平面上的R、G和B像素点（即特定分量的传感器）交错排列（如左图所示）。

对于单个像素，输出的RGB分量是由该像素周围具有相同颜色的1个、2个或4个相邻像素进行插值得到的。Bayer阵列可以通过向左和/或向上平移一个像素来进行修改。转换常数CV_Bayer C1C2 2BGR和CV_Bayer C1C2 2RGB中的C1和C2两个字母代表特定的阵列类型，分别是第二行、第二列和第三列的颜色分量。例如，阵列中有一个很常用的“BG”类型。

使用cvtColor的OpenCV颜色转换
彩色相机支持BayerBG8、BayerGB8、BayerGR8和BayerRG8等原始像素格式。
如需进一步进行图像处理，必须将这些格式转换为BGR8格式。
堡盟相机根据图像第一行的前两个像素给Bayer阵列命名。而OpenCV则根据图像第二行的第二和第三个像素给阵列命名，因此命名方式有所不同，对应关系如下：

堡盟相机的BayerGB对应OpenCV的BayerGR
堡盟相机的BayerRG对应OpenCV的BayerBG
堡盟相机的BayerGR对应OpenCV的BayerGB
堡盟相机的BayerBG对应OpenCV的BayerRG

pDevice->GetRemoteNode("PixelFormat")->SetString("BayerRG8");

BGAPI2::Buffer * pBufferFilled = pDataStream->GetFilledBuffer(1000);
if (pBufferFilled->GetPixelFormat() == "BayerRG8")
{
	cv::Mat* imOriginal = new cv::Mat((int)pBufferFilled->GetHeight(),
	                                  (int)pBufferFilled->GetWidth(),
	                                  CV_8UC1,
	                                  (char *)pBufferFilled->GetMemPtr();
	cv::Mat* imTransformBGR8 = new cv::Mat((int)pBufferFilled->GetHeight(),
                                       (int)pBufferFilled->GetWidth(),
                                       CV_8UC3);

	//Baumer: RGrgrg  >>  OpenCV: rgrgrg
	//        gbgbgb              gBGbgb
	cv::cvtColor(*imOriginal, *imTransformBGR8, CV_BayerBG2BGR); //to BGR

	delete imOriginal;
	pBufferFilled->QueueBuffer();

	cv::imwrite("cv_BayerRG8_as_BGR8_image.png", *imTransformBGR8);
	delete imTransformBGR8;
}

将Bayer格式转换为BGR16
BayerBG12、BayerGB12、BayerGR12和BayerRG12等其他原始像素格式在Bayer图像中使用更多位数。首先需要将这些原始数据从12位转换为16位。之后，可以通过cvtColor将16位Bayer格式转换为48位BGR16格式（每个颜色通道为16位）。
对于BayerBG10、BayerGB10、BayerGR10或BayerRG10等10位Bayer格式，在将其转换为16位Bayer格式时，比例因子应选取64.0而非16.0。

pDevice->GetRemoteNode("PixelFormat")->SetString("BayerGB12");

BGAPI2::Buffer * pBufferFilled = pDataStream->GetFilledBuffer(1000);
if (pBufferFilled->GetPixelFormat() == "BayerGB12")
{
	cv::Mat* imOriginal = new cv::Mat((int)pBufferFilled->GetHeight(),
	                                  (int)pBufferFilled->GetWidth(),
	                                  CV_16UC1,
	                                  (char *)pBufferFilled->GetMemPtr();
	cv::Mat* imConvert = new cv::Mat((int)pBufferFilled->GetHeight(), 
	                                 (int)pBufferFilled->GetWidth(), 
	                                 CV_16UC1);
	//convert with scaling of 16.0 to convert 12-Bit to 16-Bit 
	imOriginal->convertTo(*imConvert, CV_16UC1, 16.0);

	delete imOriginal;
	pBufferFilled->QueueBuffer();

	cv::Mat* imTransformBGR16 = new cv::Mat((int)pBufferFilled->GetHeight(), 
	                                        (int)pBufferFilled->GetWidth(), 
	                                        CV_16UC3);

	//Baumer: GBgbgb  >>  OpenCV: gbgbgb
	//        rgrgrg              rGRgrg
	cv::cvtColor(*imConvert, *imTransformBGR16, CV_BayerGR2BGR); //to BGR
	delete imConvert;

	cv::imwrite("cv_BayerGB12_as_BGR16_image.png", *imTransformBGR16);
	delete imTransformBGR16;
}