彩色图像处理存在的问题及应对策略(附图)

彩色图像处理存在的问题及应对策略（附图）相对于黑白图像处理，彩色图像处理有明显的优势，但是应考虑以下关键问题：

一、色彩准确性

色彩准确性即彩色图像处理需要考虑的颜色精度和差异程度。

许多图像处理中，处理算法必须区分检测到的颜色和目标值之间的差异。因此颜色的准确性非常重要，决定里一个算法的成败。

决定色彩准确性的的是插值算法，插值可能导致颜色检测的细微差异，因为它需要周围像素来确定每个像素的颜色值。

二、色彩串扰性

色彩串扰也是影响色彩准确性的关键因素。色彩串扰是由于红、蓝、绿通道的光谱响应之间相当大的重叠造成的。

当通道之间有大量重叠时，某些颜色系列，尤其是黄或蓝绿色系列，会有很大的不确定性。

色彩串扰会导致色彩伪像和色彩混淆。色彩处理时需要注意提取目标与背景色彩串扰的大小，可通过偏光镜等尽量避免色彩串扰。

▲棱镜相机中使用的二向色涂层比拜耳滤光片产生更陡的光谱曲线，以最大限度地减少由色彩串扰引起的不确定性。

三、莫尔图案

当图像中包含重复阵列图像时，图像会出现摩尔条纹。

大规模混叠可导致莫尔图案的出现。虽然任何需要捕获更高空间频率的相机都会出现这种效果，但拜耳相机 - 再次因为插值技术 - 更容易出现这种情况。

▲具有重复颜色混叠的区域中的人造颜色图案可以出现在拜耳图像中。

四、色彩对分辨率的影响

与单色系统相比，彩色相机大大降低了相机的有效分辨率。

虽然拜耳相机可能有500万像素（5百万像素），但插值过程会“平均”许多小细节，使有效分辨率达到整个像素数的三分之一左右。

彩色图像处理存在以上四个问题，因此进行彩色图像处理时需要采取以下四种措施：

一、光照水平和灵敏度

根据系统的亮度级别和可容忍的增益/噪声级别，选择合适的关照说以及相机色彩灵敏度。

▲在拜耳相机中，每个像素上的滤波器阻挡了三分之二的光谱波长，大大减少了从场景中捕获的实际光量。通过三个独立的传感器，棱镜相机捕获与每个像素相关的100％的光。

二、白平衡

白平衡即设定颜色基线，从而定义色彩值。

每一个使用颜色的机器视觉应用程序都需要白平衡。如果没有根据系统使用的照明光谱调整清晰的基线，则无法准确捕获真实的颜色值。根据所选机器视觉相机的类型，可以使用不同的白平衡方法。

三、色彩空间和色彩空间转换

在彩色调一下时，根据图像处理的颜色值选择合适的色彩空间，相应进行色彩空间转化。

四、色彩增强和色彩优化

在某些情况下，有意改变颜色的准确性很有价值。如果是这样，彩色图像处理是时，可考虑色彩增强和优化功能。

例如，如果要检测图像中的特定偏差或将两个对象彼此区分开来，有时可以帮助增强图像中的特定颜色。例如，当图像中的红色增强时，可以更容易地区分血细胞和组织。

▲颜色增强功能可以强调图像中的特定颜色。