CMS色彩还原
概念
CMS色彩还原是指摄像机监视系统(CMS)通过外部摄像头捕捉车辆周围场景信息后经图像处理、传输等环节后,在车内监视器上准确复现原始场景色彩的能力。它涵盖了对色调、饱和度、明度等色彩属性的精准还原,确保监视器呈现的色彩与实际场景中物体的固有色彩保持一致或在可接受的偏差范围内。
色彩是驾驶员识别交通信号灯、道路标线等路况信息的关键,精准的色彩还原是行车安全的基础,其还原能力也是 CMS 量产上路的合规要求。色彩还原测试通过验证DUT对目标图卡色彩的复现效果是否达标,保障 CMS 的使用安全与可靠性。
指标(ISO 16505 6.8.3):
对于色彩还原,显示器上图卡色块再现颜色的色调角应满足以下要求。颜色坐标基于 CIE1976 色彩空间进行描述:
— 红色色块坐标不得超过[0°,44.8°]或[332.2°,360°]的范围;
— 绿色色块坐标不得超过[96.6°,179.9°]的范围;
— 蓝色色块坐标不得超过[209.9°,302.2°]的范围;
— 黄色色块坐标不得超过[44.8°,96.6°]的范围;
— 为了保证与白色色块的可分辨性,限制与白色的距离为 Ri≥0.02,其中 Ri 是每个色块(i=红色、绿色、蓝色、黄色)相对于白色(i=白色)的色度距离。
对于信号灯的复现,黄色灯应可识别为黄色,蓝色灯为蓝色,红色灯为红色。
计算原理(ISO 16505 7.8.3):
以 CMS 显示器上再现的参考白色块色坐标(ur′ ,vr′ )为基准,先获取目标色块(i=R、G、B、Ye)在显示器上的色坐标(uit′ ,vit′ ),计算两者的色坐标差值(Δu′=uit′ −ur′ 、Δv′=vit′ −vr′ );再根据该差值所在的象限,通过对应带角度补偿的反正切公式得到目标色块相对参考白色的色度角θicolor:
第 1 象限 $\left( (u'_{it} - u'_r) \geq 0 \text{且} (v'_{it} - v'_r) \geq 0 \right):\theta_{icolor} = \arctan\left( \frac{v'_{it}-v'_r}{u'_{it}-u'_r} \right)$
第 2 象限 $\left( (u'_{it} - u'_r) < 0 \text{且} (v'_{it} - v'_r) \geq 0 \right): \theta_{icolor} = 180^\circ + \arctan\left( \frac{v'_{it}-v'_r}{u'_{it}-u'_r} \right) $
第 3 象限 $\left( (u'_{it} - u'_r) < 0 \text{且} (v'_{it} - v'_r) < 0 \right): \theta_{icolor} = 180^\circ + \arctan\left( \frac{v'_{it}-v'_r}{u'_{it}-u'_r} \right) $
第 4 象限 $\left( (u'_{it} - u'_r) \geq 0 \text{且} (v'_{it} - v'_r) < 0 \right):\theta_{icolor} = 360^\circ + \arctan\left( \frac{v'_{it}-v'_r}{u'_{it}-u'_r} \right) $
确认显示器上再现的色块(i=R,G,B,Ye)能够与中性白色块分开,测量各被测色块“i”与白色块(i=white)之间的欧几里得距离进行验证:
$R_i = \sqrt{(u'_{it} - u'_r)^2 + (v'_{it} - v'_r)^2}$
方法(ISO 16505 7.8.3):
基于色彩还原测试图卡,使用成像亮度计拍摄显示器屏幕,测量各单个色块的色坐标与各个色块到参考白色色块之间的色度角和欧几里得距离来量化CMS的色彩还原能力。
测试环境
摄像头侧:光源色温6500K±1500K,500±50lx;
显示器侧:低于10lx的暗环境。
主要使用设备:
自动化图卡切换支架测试系统、多色温LED补光光源(可见光和近红外)、色彩还原测试图卡、 二维成像亮度计、RIQA-CMS 图像质量分析软件、显示器和亮度计移动支架
操作步骤:
摄像头侧:
1.将图卡切换到色彩还原图卡; 2.打开图卡补光光源,使摄像头光轴垂直于图卡; 3.调整摄像头与图卡的距离,使色彩还原图卡背景约占显示屏50%左右。
监视器侧:
1.拍摄镜头垂直于显示器; 2.关闭其它光源,使显示器侧环境亮度低于10lx; 3.使用二维成像计拍摄图片。
分析与解读:
使用RIQA软件(研鼎自研的图像质量软件)分析测试样张。

