[发明专利]用于内插高维、非线性数据的设备、系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及内插数据，尤其涉及使用可变间隔(granularity)子集来内插数据。

背景技术

经常将数据集从第一格式内插为第二格式。格式可以包括诸如由Commision Internationale de L”Eclairge开发的CIELAB标准或打印机特定色彩空间数据之类的不依赖于装置的色彩空间。对于诸如色彩数据之类的高维、非线性分散(“HNS”)数据来说，从第一格式到第二格式的内插是非常困难的。

例如，通常通过将源数据集细分为多个子集，并且使用一个或多个线性转换函数对每个子集内插数据，以将不依赖于装置的色彩空间源数据内插为打印机特定色彩空间数据。由于采用了间隔更精细的子集，因此改善了内插效果。

然而，对于每个子集，单一线性转换函数通常不产生最佳的内插。为了补偿子集的子最佳内插，可以对每个子集选择多个转换函数中的一个或多个，以优化对每个子集的内插。然而，由于优化对每个子集的转换所需要的子集的精细间隔导致经转换的子集间显著的内插非一致性，因此经转换的子集可能不能最佳地组合来形成目标数据集。

从上述论述可知，很显然需要能够使用可变间隔子集和对每个子集优化的内插函数来内插数据的设备、系统和方法。简而言之，这种设备、系统和方法能改善数据内插的效果。

发明内容

响应于现有技术的当前状况，特别是响应于当前可用的数据内插方法仍不能完全解决的问题和需要，开发了本发明。因此，开发本发明来提供克服了许多或所有现有技术中的上述缺点的内插数据的设备、系统和方法。

将计算模块配备到用于内插的设备，该计算模块包括配置来功能性地执行必要步骤的多个模块，其中这些步骤包括定位多个数据集群，选择转换函数，选择诸如加权模函数之类的模函数，并且转换每个数据集群。在所描述的实施例中，这些模块包括集群模块、转换模块、模选择模块和内插模块。此外，设备可以包括组合模块、加权模块、交叉验证模块和漂移(drift)模块。

集群模块使用中心选择/集群算法来定位源数据集中的多个数据集群。每个数据集群包括中心和半径。定位每个数据集群来最大化对所解释的变化的数据集群元素的增量。此外，定位每个数据集群来避免对由数据集群包含的元素的数字病态(ill-conditioning)问题。该集群模块还定位每个数据集群来最小化数据集群的数量。

转换选择模块选择用于转换每个数据集群的数据的转换函数。转换选择模块可以为每个数据集群选择转换函数。在一个实施例中，转换模块为每个数据集群选择一个或多个转换函数。模选择模块为每个数据集群选择模函数。加权模块为每个转换函数的每个数据集群确定权重。内插模块使用所选择的转换函数和所选择的模函数来转换每个数据集群。

在一个实施例中，交叉验证模块迭代地交叉验证并优化数据转换。交叉验证模块可以引导集群模块来重定位数据集群，引导转换选择模块来选择替代转换函数，引导模选择模块来选择备用模函数，并且引导加权模块来修改分配到关于每个转换函数的数据集群的权重以便优化数据内插。

在一个实施例中，组合模块组合每个经转换的数据集群的经转换的数据。将从每个转换函数转换的数据乘以关于该转换函数的每个数据集群的权重，并且相加来形成经转换的数据的加权和。该设备使用可变间隔数据集群和对每个数据集群进行优化的函数来内插诸如HNS数据之类的数据。

还提供本发明的系统来内插数据。该系统可以嵌入到计算机系统中。在另一实施例中，该系统可以嵌入打印机中。特别地，在一个实施例中，该系统包括源数据集和计算模块。

在一个实施例中，计算模块可以包括计算机。在另一个实施例中，计算模块包括打印机。计算模块使用中心选择/集群算法来定位源数据集中的多个数据集群，为每个数据集群选择转换函数，为每个数据集群选择模函数，并且将每个数据集群的源数据转换为包括经转换的数据的目标数据集。在一个实施例中，源数据集包括色彩空间数据，而计算模块将源数据集的色彩空间数据转换为用于特定打印机的目标色彩数据集。

本发明还提供用于内插数据的方法。在公开的实施例中该方法基本上包括需要实现上述关于所述设备和系统的操作的功能的步骤。在一个实施例中，该方法包括定位多个数据集群，选择转换函数，选择模函数，并且转换每个数据集群。该方法还可以包括为每个转换函数的每个数据集群确定权重，迭代地交叉验证并优化经转换的数据，组合经转换的数据，并且调节转换参数来补偿装置漂移。