[发明专利]基于数码技术的非接触式测色方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量颜色的方法及其装置，具体是涉及一种基于数码技术的非接触式测色方法及其装置。

背景技术

随着工业化地快速发展，颜色在油漆、纺织、油墨等领域内的传递已成为生产过程中不可或缺的一部分，在大大缩短相关产品生产周期的同时，也实现了对产品质量更好、更精确的品质管理。因此，测量颜色的准确性是决定最终产品质量的重要一环。

颜色的测量方法主要分为两种，包括使用色度计和分光光度计或分光辐射度进行测色。色度计测量物体颜色的CIEXYZ值、CIELAB值或色品坐标，该方法简单、方便、测量速度快，但不包含物体颜色的所有颜色信息；分光光度计或分光辐射度计可以测量物体色在可见光波段各波长的光谱反射率，包含物体色的所有颜色信息，但相对来说，测量速度较慢，价格贵。

不管是色度计还是分光光度计或分光辐射度计，都必须接触样本进行测量，并且受样本的材质的影响较大，例如高光泽的样本或者表面纹理明显的样本则较难地被准确测量。另外，色度计和分光光度计都无法实现对表面不平整的样本的颜色测量，且该两种仪器一次只能测量一个颜色，这对于需要大量测量的生产工业是十分费时费力的。目前，对于非接触式同时测量多种颜色的测色方法方面的研究很少。

发明内容

本发明为了解决背景技术中所述的问题，公开了一种基于数码技术的非接触式测色方法及其装置。基于本方法的测色装置可以达到不接触样本且一次测量多种颜色的目的，本发明专利的测色方法具体步骤如下：

1)选取相关的国际标准色卡，如X-Rite公司的ColorChecker标准24色色卡或该公司的ColorChecker SG140色色卡；

2)选取一照明灯箱，将所选取的国际标准色卡斜放于灯箱中央，打开所需的照明光源，如标准光源D65、A等；

3)利用一台分光辐射度计对于选取的国际标准色卡中的每一个颜色样本进行测量，测量得到每一个样本在照明光源下的CIELAB值，记为(l_i，a_i，b_i)，下标i表示为第i个颜色样本。其中，分光辐射度计的测量镜头在测量国际标准色卡中的每个颜色样本时需垂直于样本，且距离样本一定距离，一般为40-60cm；

4)移走分光辐射度计，在相同的位置放置一单反相机，相机镜头也垂直于样本。将单反相机调至手动模式，拍摄图片保存格式为源数据(RAW Data)，设置合适的曝光时间和光圈大小保证所拍摄的国际标准色卡的图片中的任一一像素的R或G或B值均未超过255，但图片中像素的最大RGB值尽量接近255，以保证充分利用相机的传感器响应范围。最终设置的曝光时间和光圈大小在以下的步骤中保持不变；

5)利用单反相机厂商提供的软件取出所拍摄国际标准色卡图片的每个像素的源数据，记为(r，g，b)。对于每一个颜色样本在图片中都占据一块像素区域，故取该区域中央的一块16×16像素区域，将该区域中总共256个像素的源数据取平均值，记为(r_i，g_i，b_i)作为第i个颜色样本的相机传感器响应值；

6)假定第i个颜色样本的CIELAB值(l_i，a_i，b_i)和相机传感器响应值(r_i，g_i，b_i)满足下式：