Baumer工业相机堡盟万兆网相机如何在SDK中使用ColorProcessing颜色处理功能（C#）

项目场景

Baumer工业相机堡盟相机是一种高性能、高质量的工业相机，可用于各种应用场景，如物体检测、计数和识别、运动分析和图像处理。  

Baumer的万兆网相机拥有出色的图像处理性能，可以实时传输高分辨率图像。此外，该相机还具有快速数据传输、低功耗、易于集成以及高度可扩展性等特点。

Baumer工业相机的颜色处理功能可以在BGAPI SDK中通过Baumer提供的API函数完成。

---

技术背景

Baumer工业相机具有先进的色彩处理能力，使其能够捕获具有准确和生动色彩的图像。这是通过各种色彩处理技术实现的，如色彩插值、白平衡调整、色差校正和色彩增强。

颜色插值涉及在图像中创建缺失的颜色信息，根据周围的像素来估计应该有哪些颜色。白平衡调整对场景的整体色彩平衡进行调整，以确保白色表面在图像中呈现白色。

色差校正用于纠正镜头或图像传感器可能带来的色彩失真，而色彩增强可用于提高图像的色彩饱和度或对比度。

总的来说，工业相机能够产生高质量的图像，具有准确和一致的色彩，使它们成为广泛的工业和科学应用的理想选择。

---

代码分析

Baumer工业相机堡盟相机SDK示例中015_ColorProcessing.cpp详细介绍了如何配置在相机内部配置颜色处理功能。

软件SDK示例地址如下所示：Baumer_GAPI_SDK_2.12.0_win_x86_64_cpp\examples\src\0_Common\015_ColorProcessing\015_ColorProcessing.cpp

 如下为使用Baumer BGAPI SDK进行相机颜色处理矩阵的核心代码：

SystemList 
Open a System 
Get the InterfaceList and fill it Open an Interface 
Get the DeviceList and fill it 
Open a Device

//获取颜色转换处理功能
BGAPI2.Node colorTransformationFactoryListSelector = GetFeature(deviceRemoteMap, "ColorTransformationFactoryListSelector");
if (colorTransformationFactoryListSelector != null)
{
    BGAPI2.NodeMap colorTransformationMap = colorTransformationFactoryListSelector.EnumNodeList;
    ulong iMatrixCount = colorTransformationMap.Count;
    List colorMatrixSet = new List();
    for (ulong iMatrixIndex = 0; iMatrixIndex < iMatrixCount; iMatrixIndex++) {
        BGAPI2.Node colorMatrix = colorTransformationMap[iMatrixIndex];
        if (colorMatrix.IsAvailable && colorMatrix.IsImplemented)
        {
            colorMatrixSet.Add(colorMatrix.Value);          
        }
    }
    BGAPI2.Node colorTransformationResetToFactoryList = GetFeature(deviceRemoteMap, "ColorTransformationResetToFactoryList");
    if (colorTransformationResetToFactoryList != null)
    {       
        int iMatrixIndex = 0;
        Int32.TryParse(Console.ReadLine(), out iMatrixIndex);
        iMatrixIndex--;    
        if ((iMatrixIndex >= 0) && (iMatrixIndex < colorMatrixSet.Count))
        {
            colorTransformationFactoryListSelector.Value = colorMatrixSet[iMatrixIndex];
            colorTransformationResetToFactoryList.Execute();
        }
    }
}


double[] dColorMatrix = new double[9];
string sPixelFormatSrc = "";
string sPixelFormatDst = "";
BGAPI2.Node devicePixelFormat = null;
BGAPI2.ImageProcessor imageProcessor = null;

//显示相机颜色矩阵
if (GetDeviceColorMatrix(mDevice, dColorMatrix))
{
    try
    {
        devicePixelFormat = mDevice.RemoteNodeList["PixelFormat"];
        BGAPI2.NodeMap nodeMap = devicePixelFormat.EnumNodeList;
        ulong count = nodeMap.Count;
        for (ulong i = 0; i < count; i++) {
            BGAPI2.Node node = nodeMap[i];
            if (node.IsImplemented && node.IsAvailable) {
                string sPixelFormat = node.Value;               
                if (sPixelFormatSrc == "")
                {
                    if (sPixelFormat.IndexOf("Bayer") >= 0)
                    {
                        sPixelFormatSrc = sPixelFormat;
                        sPixelFormatDst = "BGR8";
                    }
                }
            }
        }
    }
    catch (BGAPI2.Exceptions.IException ex)
    {
        returncode = 0 == returncode ? 1 : returncode;       
    }
}



//确认相机是否具有颜色处理功能
if ((sPixelFormatSrc == "") || (sPixelFormatDst == ""))
{
    System.Console.Write("NO COLOR MATRIX SUPPORT\r\n\r\n");
    return;
}

if ((sPixelFormatSrc != "") & (sPixelFormatDst != ""))
{
     datastreamList = mDevice.DataStreams;
     datastreamList.Refresh();

     foreach (KeyValuePair dst_pair in datastreamList)
     {                    
         dst_pair.Value.Open();
         DataStreamID = dst_pair.Key;
         break;
    }
}

mDataStream = datastreamList[sDataStreamID];
//BufferList
bufferList = mDataStream.BufferList;
// 4 buffers using internal buffer mode
BGAPI2.Buffer buffer = null;
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
     buffer = new BGAPI2.Buffer();
     bufferList.Add(buffer);
}
foreach (KeyValuePair buf_pair in bufferList)
{
    buf_pair.Value.QueueBuffer();
}

//开始使用相机的颜色处理矩阵功能
imageProcessor = new BGAPI2.ImageProcessor();
if (imageProcessor != null) {
   // SET COLOR MATRIX TO IMAGE PROCESSOR
   System.Console.Write(" Set color matrix to image processor\r\n");
   SetImageProcessorColorMatrix(imageProcessor, dColorMatrix);
}

 上面部分获取相机属性代码的函数如下所示：

//------------------------------------------------------------------------------
static BGAPI2.Node GetFeature(BGAPI2.NodeMap nodeMap, string feature)
{
    if (nodeMap != null)
    {
        try
        {
            if (nodeMap.GetNodePresent(feature))
            {
                BGAPI2.Node node = nodeMap[feature];
                if ((node != null) && node.IsImplemented && node.IsAvailable)
                {
                    return node;
                }
            }
        }
        catch (BGAPI2.Exceptions.IException ex)
        {
            System.Console.Write("ExceptionType:    {0}\r\n", ex.GetType());
            System.Console.Write("ErrorDescription: {0}\r\n", ex.GetErrorDescription());
            System.Console.Write("in function:      {0}\r\n", ex.GetFunctionName());
        }
    }
    return null;
}

//------------------------------------------------------------------------------
// Readout device color matrix
static bool GetDeviceColorMatrix(BGAPI2.Device device, double[] dColorMatrix)
{
    uint uMask = 0;
    try
    {
        BGAPI2.NodeMap nodeMap = device.RemoteNodeList;
        BGAPI2.Node colorTransformationValue         = GetFeature(nodeMap, "ColorTransformationValue");
        BGAPI2.Node colorTransformationValueSelector = GetFeature(nodeMap, "ColorTransformationValueSelector");

        if ((colorTransformationValueSelector != null) && (colorTransformationValue != null)) {
            BGAPI2.NodeMap colorTransformationNodeMap = colorTransformationValueSelector.EnumNodeList;
            ulong iSelectorCount = colorTransformationNodeMap.Count;
            string sOldSelector = colorTransformationValueSelector.Value;
            string sSelector = sOldSelector;

            for (ulong iSelectorIndex = 0; iSelectorIndex= 0)
                    {
                        sSelector = sGainItemValue;
                        colorTransformationValueSelector.Value = sSelector;
                        dColorMatrix[iIndex] = colorTransformationValue.Value;
                        uMask |= (uint)(1 << iIndex);
                    }
                }
            }

            if (sSelector != sOldSelector)
            {
                colorTransformationValueSelector.Value = sOldSelector;
            }
        }
    }
    catch (BGAPI2.Exceptions.IException ex)
    {
        System.Console.Write("ExceptionType:    {0}\r\n", ex.GetType());
        System.Console.Write("ErrorDescription: {0}\r\n", ex.GetErrorDescription());
        System.Console.Write("in function:      {0}\r\n", ex.GetFunctionName());
    }
    return (uMask == 0x1FF);
}

//------------------------------------------------------------------------------
static bool SetImageProcessorColorMatrix(BGAPI2.ImageProcessor imageProcessor, double[] dColorMatrix)
{
    uint uMask = 0;
    try
    {
        BGAPI2.NodeMap nodeMap = imageProcessor.NodeList;
        BGAPI2.Node colorTransformationValueSelector = nodeMap["ColorTransformationValueSelector"];
        BGAPI2.Node colorTransformationValue = nodeMap["ColorTransformationValue"];
        for (int iIndex = 0; iIndex < 9; iIndex++)
        {
            colorTransformationValueSelector.Value = iIndex;
            colorTransformationValue.Value = dColorMatrix[iIndex];
            uMask |= (uint)(1 << iIndex);
        }
    }
    catch (BGAPI2.Exceptions.IException ex)
    {
            System.Console.Write("ExceptionType:    {0}\r\n", ex.GetType());
            System.Console.Write("ErrorDescription: {0}\r\n", ex.GetErrorDescription());
            System.Console.Write("in function:      {0}\r\n", ex.GetFunctionName());
    }
    return (uMask == 0x1FF);
}

---

颜色处理功能优点

工业相机的色彩处理功能有几个优点，包括：

1. 提高准确性和一致性： 通过准确捕捉色彩信息，工业相机可以更准确地呈现被检查对象。这有助于提高产品质量和制造过程的一致性。

2. 更快的图像处理： 使用彩色图像可以使机器视觉应用的图像处理更快、更有效，这有助于提高制造业的生产力。

3. 加强图像分析： 彩色图像提供额外的信息，可用于更复杂的图像分析技术，如模式识别和机器学习。

4. 更好的质量控制： 通过监测产品的颜色变化，制造商可以更好地确保产品符合质量标准，并与既定规格一致。

总的来说，工业相机的色彩处理功能可以帮助改善生产效率，提高产品质量，并能对一系列工业应用的图像进行更精确的分析。

---

颜色处理行业应用

有不同的场景可以利用工业相机的色彩处理功能。

1. 质量控制和检查： 在制造和生产行业，工业相机的颜色处理功能可用于检查和评估产品的颜色质量。它可以用来检测可能影响最终产品的质量的颜色的不一致、缺陷或偏差。

2. 医学和生命科学： 在医学和生命科学的应用中，工业相机的色彩处理可以用来捕捉生物标本、染色或液体的图像，这些图像显示了关于样品的不同类型的信息，如细胞类型、结构和颜色。

3. 交通监控： 在交通监控应用中，工业相机可用于检测和识别基于颜色的交通标志或信号，如红色表示停止，绿色表示前进，黄色表示警告。

4.安全和监控： 工业相机的颜色处理功能可用于安全和监控系统，根据颜色来识别和确认个人或物体，如区分移动物体和背景颜色。

5. 农业和食品工业： 在农业和食品行业，工业相机的色彩处理功能可用于根据颜色对农产品进行分级和分类，如成熟度、成熟度和质量。