CN101166958A - 头发染色系统 - Google Patents

Abstract

一种用于确定头发颜色处理的系统，其包括处理器。该处理器被配置成：接收头发样本的初始光谱以作为输入，所述初始光谱具有一定波长范围；作为所述初始光谱的直接函数来计算由于假设的头发颜色处理而得到的所述头发的新光谱；并且把数据输出到设备，所述数据是基于所述计算步骤。该系统还包括光谱分析仪和显示设备，该光谱分析仪被配置成产生所述初始光谱，该显示设备被配置成基于所述数据来显示颜色和头发颜色处理指示。本发明的一个替换实施例包括颜色混合设备，其被配置成基于所述数据来分配头发颜色处理。

Description

头发染色系统

发明的领域和背景

本发明涉及头发染色，特别涉及对于包括先前染过的头发的头发确定头发颜色处理。

作为介绍，特别由于头发的不同化学色素结构以及将要处理的头发的状况，不同的头发样本对于漂白和染色的过程的反应不同。现有技术包括许多尝试预测最终的头发颜色以便最小化误差并且提高顾客对头发颜色产品的满意度的方法。

Scott的美国专利4,434,467与本发明有关。Scott的专利描述了这样一种方法，在该方法中，顾客从一个数据库中选择最接近地匹配他或她自己的头发颜色的颜色。然后，顾客从该数据库中选择所期望的最终颜色。然后，计算机基于制造商指令来建议处理。上述系统的一个缺点在于，顾客必须通过视觉比较来确定与他或她自己的头发颜色的最接近的匹配。上述系统的另一个缺点在于，该系统限于头发处理，所述头发处理是基于固定且有限的初始头发颜色的选择，从而没有考虑到个人的头发颜色。

Hawiuk的美国专利No.5,609,484也与本发明有关。Hawiuk教导使用色丝样品来重建初始头发颜色，并且随后添加与已知的染发剂相关的色丝样品，以便观看染发剂对初始头发颜色的影响。上述系统的一个缺点在于，该系统不精确。上述系统的另一个缺点在于，确定初始颜色涉及高度的估计。上述系统的另外一个缺点在于，该系统没有解决对初始头发颜色的漂白。

与本发明最具相关性的是MacFarlane等人的美国专利No.6,067,504、No.6,157,445、No.6,308,088、No.6,314,372和No.6,330,341。这些专利讨论了一种方法，该方法首先包括从头发样本获得反射率光谱。随后由计算机分析所述头发样本的反射率光谱的Hunter L、a和b颜色坐标的系数。随后由计算机根据存储在查找表中的颜色坐标的系数范围来对初始头发颜色进行分类。用户随后从可能的最终颜色的选择当中挑选所期望的头发颜色。计算机随后基于用于所述初始头发颜色和所期望的最终头发颜色的存储在查找表中的头发处理来确定适当的头发处理。上述系统的一个缺点是由于根据人工颜色对所述初始头发颜色进行分类而造成的，其适应于多种可能颜色。因此，所提出的头发处理不能精确地反映用户的初始头发颜色。上述系统的另一个缺点在于，头发处理查找表的创建和维护要求大量实验。例如，对于每种染发剂，需要对该染料所能获得的所有可能的初始和最终头发颜色进行实验。

还与本发明相关的是Marapane等人的美国专利No.6,707,929。Marapane等人教导通过使用这样的等式来计算头发的最终颜色坐标(比如L、a、b或RGB)，所述等式对于特定染料定义了未经处理的头发颜色坐标与处理后的头发颜色坐标之间的关系。该方法克服了MacFarlane等人的专利的一些缺点。不过，所有的上述方法(包括Marapane等人)都使用颜色坐标系，比如L、a、b或RGB。颜色坐标在某些情况下可能是有误导性的。例如，对于人眼来说看起来基本上相同的两个头发样本可能具有相同的L、a、b颜色坐标值，但是它们可能具有不同的反射率光谱，从而具有不同的成分浓度。举例来说，利用染料A染色的一个自然金黄色头发样本可能与另一个头发样本(比方说利用染料B染色的棕色头发)具有相同的颜色坐标。此外，分别具有不同反射率光谱的大量头发样本可能都生成相同的或者非常类似的颜色坐标，这尤其是因为头发的表皮和白色包膜也对反射率光谱有贡献。然而，由于其每一种成分的不同初始浓度，所以应用于这些头发样本的相同颜色处理将生成不同的最终头发颜色。因此，简单地看L、a、b颜色坐标或其他颜色坐标可能会导致欺骗性的结果。

此外，上述各种方法都没有基于头发的化学特性对颜色处理过程进行建模。

混合染发剂在发廊中被广泛使用，以便帮助顾客获得单一染发剂所无法给出的所期望的头发颜色。上述各种方法都不能在无需对特定染料组合进行实验的情况下预测利用两种或更多种染发剂的混合染色的最终头发颜色。换句话说，所有的上述方法都要求利用每一种可能的混合对大量不同头发样本进行染色，并且单独对于每一种混合建立模型。因此，利用现有技术来覆盖所有可能的颜色混合以便提供所述问题的全局解决方案是不可行的。

此外，现有技术的方法不能有效地解决对先前染过的头发进行染色的问题。

因此，需要一种头发颜色确定系统和方法，其用于对所有类型的头发(其中包括自然的头发以及先前染过和/或漂白过的头发)精确地确定合适的头发颜色处理并且包括使用两种或更多种染料的混合。

发明概要

本发明是一种头发颜色确定系统及其操作方法。

根据本发明的教导，提供一种用于确定头发颜色处理的系统，其包括处理器，该处理器被配置成：(i)接收头发样本的初始光谱以作为输入，该初始光谱具有一定波长范围；(ii)作为该初始光谱的直接函数来计算由于假设的头发颜色处理而得到的所述头发的新光谱；并且(iii)把数据输出到一个设备，该数据是基于所述计算步骤。

根据本发明的另一个特征，还提供一个光谱分析仪，其被配置成产生所述初始光谱。

根据本发明的另一个特征，还提供一个显示设备，其被配置成基于所述数据来显示颜色。

根据本发明的另一个特征，还提供一个显示设备，其被配置成基于所述数据来显示头发颜色处理指示。

根据本发明的另一个特征，还提供一个颜色混合设备，其被配置成基于所述数据来分配头发颜色处理。

根据本发明的另一个特征，所述处理器还被配置成确定为头发给出所期望的光谱的头发处理。

根据本发明的另一个特征，所述直接函数基本上是非加性的。

根据本发明的另一个特征，所述计算是如下执行的：基于在波长范围上把初始光谱乘以光谱改变函数来计算新光谱，该光谱改变函数的值在该波长范围上改变。

根据本发明的另一个特征，所述光谱改变函数包括由于所述假设的头发颜色处理的漂白效果而导致的光谱改变分量。

根据本发明的另一个特征，所述光谱改变分量取决于头发的反射率。

根据本发明的另一个特征，所述光谱改变函数还包括由于所述假设的头发颜色处理的染色效果而导致的光谱改变分量。

根据本发明的另一个特征，所述计算包括：(i)对于所述波长范围内的多个离散波长当中的每一个，作为在其中一个离散波长下的头发的初始光学值的函数来对于所述一个离散波长计算头发的新的光学值，从而对于所述头发给出一组新的光学值；并且(ii)从该组新的光学值形成新光谱。

根据本发明的另一个特征，所述初始光学值的函数在所述波长范围上变化。

根据本发明的教导，还提供一种用于确定头发颜色处理的系统，其包括处理器，该处理器被配置成：(i)接收头发样本的初始光谱以作为输入，该初始光谱具有一定波长范围；(ii)作为该初始光谱和所期望的头发光谱的直接函数来确定对于头发的头发颜色处理；并且(iii)把数据输出到一个设备，该数据是基于所述确定步骤。

根据本发明的另一个特征，还提供一个光谱分析仪，其被配置成产生所述初始光谱。

根据本发明的另一个特征，还提供一个显示设备，其被配置成基于所述数据来显示头发颜色处理指示。

根据本发明的另一个特征，还提供一个颜色混合设备，其被配置成基于所述数据来分配头发颜色处理。

根据本发明的另一个特征，所述函数基本上是非加性的。

根据本发明的另一个特征，所述确定包括：通过在波长范围上把所期望的光谱除以所述初始光谱来计算光谱改变函数；并且从所述光谱改变函数确定所述处理。

根据本发明的另一个特征，所述光谱改变函数包括由于所述假设的头发颜色处理的漂白效果而导致的光谱改变分量。

根据本发明的另一个特征，所述光谱改变分量取决于头发的反射率。

根据本发明的另一个特征，所述光谱改变函数还包括由于所述假设的头发颜色处理的染色效果而导致的光谱改变分量。

根据本发明的另一个特征，所述确定包括：对于所述波长范围内的多个离散波长当中的每一个，作为在其中一个离散波长下的头发的初始光学值的函数来对于所述一个离散波长计算头发的新的光学值，从而对于所述头发给出一组新的光学值。

根据本发明的另一个特征，所述初始光学值的函数在所述波长范围上变化。

根据本发明的教导，还提供一种用于利用第一相对浓度的第一头发颜色处理和第二相对浓度的第二头发颜色处理来确定头发颜色处理的系统，第一头发颜色处理具有相关联的第一光谱改变函数，其用于在仅仅应用了第一头发颜色处理之后确定头发的第一新光谱，第二头发颜色处理具有相关联的第二光谱改变函数，其用于在仅仅应用了第二头发颜色处理之后确定头发的第二新光谱，该系统包括一个处理器，该处理器被配置成：(i)接收头发的初始光谱以作为输入，该初始光谱具有一定波长范围；(ii)计算由于假设的头发颜色处理而导致的头发的新光谱，所述假设的头发颜色处理是对头发应用第一相对浓度的第一头发颜色处理以及第二相对浓度的第二头发颜色处理，所述计算是基于以下各项的至少其中之一：(I)分别按照第一相对浓度和第二相对浓度来分配第一光谱改变函数和第二光谱改变函数；以及(II)分别按照第一相对浓度和第二相对浓度来分配第一新光谱和第二新光谱；并且(iii)把数据输出到一个设备，该数据是基于所述计算步骤。

根据本发明的另一个特征，所述计算是基于以下各项的至少其中之一：(i)把第一光谱改变函数以第一相对浓度为指数进行乘方，并且把第二光谱改变函数以第二相对浓度为指数进行乘方；以及(ii)把第一新光谱以第一相对浓度为指数进行乘方，并且把第二新光谱以第二相对浓度为指数进行乘方。

根据本发明的另一个特征，还提供一个光谱分析仪，其被配置成产生所述初始光谱。

根据本发明的另一个特征，还提供一个显示设备，其被配置成基于所述数据来显示颜色。

根据本发明的另一个特征，还提供一个显示设备，其被配置成基于所述数据来显示头发颜色处理指示。

根据本发明的另一个特征，还提供一个颜色混合设备，其被配置成基于所述数据来分配头发颜色处理。

根据本发明的教导，还提供一种用于确定头发颜色处理的方法，其包括以下步骤：(i)接收头发样本的初始光谱以作为输入，该初始光谱具有一定波长范围；并且(ii)作为该初始光谱的直接函数来计算由于假设的头发颜色处理而得到的头发的新光谱。

根据本发明的另一个特征，还提供基于所述新光谱来显示颜色的步骤。

根据本发明的另一个特征，还提供基于所述新光谱来显示头发颜色处理指示的步骤。

根据本发明的另一个特征，还提供基于所述新光谱来分配头发颜色处理的步骤。

根据本发明的另一个特征，还提供确定为头发给出所期望的光谱的头发处理的步骤。

根据本发明的另一个特征，所述直接函数基本上是非加性的。

根据本发明的另一个特征，所述计算是如下执行的：基于在波长范围上把初始光谱乘以光谱改变函数来计算新光谱，该光谱改变函数的值在该波长范围上改变。

根据本发明的另一个特征，所述光谱改变函数包括由于所述假设的头发颜色处理的漂白效果而导致的光谱改变分量。

根据本发明的另一个特征，所述光谱改变分量取决于头发的反射率。

根据本发明的另一个特征，所述光谱改变函数还包括由于所述假设的头发颜色处理的染色效果而导致的光谱改变分量。

根据本发明的另一个特征，所述计算包括：(i)对于所述波长范围内的多个离散波长当中的每一个，作为在其中一个离散波长下的头发的初始光学值的函数来对于所述一个离散波长计算头发的新的光学值，从而对于所述头发给出一组新的光学值；并且(ii)从该组新的光学值形成所述新光谱。

根据本发明的另一个特征，所述初始光学值的函数在所述波长范围上变化。

根据本发明的另一个特征，提供一种计算机软件产品，其包括其中存储有计算机指令的计算机可读介质，所述指令在被计算机读取时使得该计算机确定头发颜色处理，所述指令包括上面的方法步骤。

根据本发明的教导，还提供一种用于确定头发颜色处理的方法，其包括以下步骤：(i)接收头发样本的初始光谱以作为输入，该初始光谱具有一定波长范围；并且(ii)作为该初始光谱和所期望的头发光谱的直接函数来确定对于头发的头发颜色处理。

根据本发明的另一个特征，还提供基于所述确定来显示头发颜色处理指示的步骤。

根据本发明的另一个特征，还提供基于所述确定来分配头发颜色处理的步骤。

根据本发明的另一个特征，所述函数基本上是非加性的。

根据本发明的另一个特征，所述确定包括：通过在波长范围上把所期望的光谱除以所述初始光谱来计算光谱改变函数；并且从所述光谱改变函数来确定所述处理。

根据本发明的另一个特征，所述光谱改变函数包括由于所述假设的头发颜色处理的漂白效果而导致的光谱改变分量。

根据本发明的另一个特征，所述光谱改变分量取决于头发的反射率。

根据本发明的另一个特征，所述光谱改变函数还包括由于所述假设的头发颜色处理的染色效果而导致的光谱改变分量。

根据本发明的另一个特征，所述确定包括：对于所述波长范围内的多个离散波长当中的每一个，作为在其中一个离散波长下的头发的初始光学值的函数来对于所述一个离散波长计算头发的新的光学值，从而对于所述头发给出一组新的光学值。

根据本发明的另一个特征，所述初始光学值的函数在所述波长范围上变化。

根据本发明的另一个特征，提供一种计算机软件产品，其包括其中存储有计算机指令的计算机可读介质，所述指令在被计算机读取时使得该计算机确定头发颜色处理，所述指令包括上面的方法步骤。

根据本发明的教导，还提供一种用于利用第一相对浓度的第一头发颜色处理和第二相对浓度的第二头发颜色处理来确定头发颜色处理的方法，第一头发颜色处理具有相关联的第一光谱改变函数，其用于在仅仅应用了第一头发颜色处理之后确定头发的第一新光谱，第二头发颜色处理具有相关联的第二光谱改变函数，其用于在仅仅应用了第二头发颜色处理之后确定头发的第二新光谱，该方法包括以下步骤：(i)接收头发的初始光谱以作为输入，该初始光谱具有一定波长范围；并且(ii)计算由于假设的头发颜色处理而导致的头发的新光谱，所述假设的头发颜色处理是对头发应用第一相对浓度的第一头发颜色处理以及第二相对浓度的第二头发颜色处理，所述计算是基于以下各项的至少其中之一：(I)分别按照第一相对浓度和第二相对浓度来分配第一光谱改变函数和第二光谱改变函数；以及(II)分别按照第一相对浓度和第二相对浓度来分配第一新光谱和第二新光谱。

根据本发明的另一个特征，所述计算是基于以下各项的至少其中之一：(i)把第一光谱改变函数以第一相对浓度为指数进行乘方，并且把第二光谱改变函数以第二相对浓度为指数进行乘方；以及(ii)把第一新光谱以第一相对浓度为指数进行乘方，并且把第二新光谱以第二相对浓度为指数进行乘方。

根据本发明的另一个特征，提供一种计算机软件产品，其包括其中存储有计算机指令的计算机可读介质，所述指令在被计算机读取时使得该计算机确定头发颜色处理，所述指令包括上面的方法步骤。

附图简述

在此参考附图仅以举例的方式来描述本发明，其中：

图1是根据本发明一个优选实施例构造且可操作的头发颜色确定系统的示意图；

图2是示出用于图1的系统的用来计算新反射率光谱的第一方法的流程图；

图3是示出如何创建用于图2的第一方法的模型的流程图；

图4是用于图2的第一方法的自然头发样本的总反射率与漂白指数的值的关系图；

图5是用于图2的第一方法的先前染过的头发样本的总反射率与漂白指数的值的关系图；

图6是用于图2的第一方法的样本染色光谱改变分量；

图7是用于图2的第一方法的样本漂白光谱改变分量；

图8是示出用于图1的系统的用来计算新反射率光谱的第二方法的流程图；

图9是示出如何创建用于图8的第二方法的模型的流程图；

图10是用于图8的第二方法的头发样本的一个波长下的反射率差与初始反射率的关系图；以及

图11是示出图1的系统操作中的各步骤的流程图。

优选实施例的描述

本发明是一种头发颜色确定系统及其操作方法。

参考附图和伴随的描述可以更好地理解根据本发明的头发颜色确定系统的原理和操作。

作为介绍，本发明教导预测通过利用头发颜色处理来处理自然头发、先前染过和/或漂白过的头发的过程而得到的最终头发颜色。术语“头发颜色处理”在这里被定义成包括利用单一产品或者两种或更多种产品的混合来对头发进行染色和/或漂白。一般来说，用来染发的头发颜色处理还包括漂白剂，所述漂白剂打开表皮并且允许染料进入头发。因此，即使是仅仅打算用于染发的头发颜色产品也包括一定量的漂白物质，所述漂白物质对于头发具有漂白效果。术语“染色”在这里被定义成向头发添加彩色颜料。术语“漂白”在这里被定义成利用氧化形式来替代色素。本发明是基于分离由头发颜色处理导致的染色光谱改变分量和漂白光谱改变分量，并且作为初始反射率光谱的函数来计算最终的或新的反射率光谱。术语“最终的”或“新的”反射率光谱被定义为在考虑到所提出的或假设的头发颜色处理之后所计算得到的头发的反射率光谱。术语“初始”反射率光谱被定义为在该头发颜色处理之前所测得的头发样本的反射率光谱。然而，应当注意，在该当前的所提出的头发颜色处理之前，所述头发样本可能是先前染过的和/或漂白过的。术语“直接函数”在这里被定义为这样一个函数，其把所述初始光谱变换成最终光谱(或新光谱或者光谱改变函数)，而不用把输入光谱转换成非光谱颜色表示，比如由Marapane等人和MacFarlane等人使用的(L，a，b)表示或者由Grossinger等人的已公布美国专利申请no.2004/0000015的申请人所教导的自然头发因素的系数。所述初始反射率光谱包括自然头发因素(真黑色素和嗜铬黑色素)以及与先前的染料相关的因素(如果适用的话)。Grossinger等人的美国专利申请no.2004/0000015要求事先知道头发的所述因素。对于先前染过的头发，染料因素通常是未知的，因此无法利用Grossinger等人的专利申请no.2004/0000015来确定最终的反射率光谱。然而，利用本发明，不需要知道构成头发的因素以便计算最终反射率光谱。因此，本发明还可以被用于计算先前染过的头发的最终反射率光谱。

本发明教导了两种应用上述教导的方法。第一种方法涉及到定义一个具有染色和漂白分量的光谱改变函数，其影响初始反射率光谱的所有波长，以便得到最终反射率光谱。第二种方法涉及到对于每个波长单独地定义一个光谱改变函数，并且随后对初始反射率测量的每个波长应用每个光谱改变函数，以便得到最终反射率光谱。

下面更加详细地描述这些方法中的每一种。参考图2到图7描述第一种方法。参考图8到图10描述第二种方法。参考图11描述用于应用上述方法的一种优选方法。

现在参考图1，该图是根据本发明一个优选实施例构造且可操作的头发颜色确定系统10的示意图。系统10包括光收集设备12、分光光度计14、处理器16和用户接口18。光收集设备12典型地是积分球或者其他合适的光积分设备。光收集设备12具有一个采样端口(未示出)，其被放置在顾客20的头发上。分光光度计14分析由光收集设备12收集的光，以便产生顾客20的头发的反射率光谱。该反射率光谱通常具有在380与750纳米之间的波长范围。应当注意，该反射率光谱是在该波长范围上的反射率的量度。该反射率量度是一个相对量，并且典型地被表示为白色反射参考材料的百分比。每个分光光度计都与具有已知的反射率光谱的参考材料一起销售，以便在使用前对该分光光度计进行校准。一旦利用其自身的校准材料校准了分光光度计，该分光光度计应当在相同样本的百分比方面给出与任何其他校准后的分光光度计相同的反射率光谱。处理器16接收该反射率光谱作为输入以执行校准，以便为顾客20确定适当的头发颜色处理。下面参考图2到图11更加详细地描述由处理器16执行的步骤。用户接口18典型地包括鼠标、键盘和显示设备，以供顾客20选择所期望的头发颜色以及向理发师给出关于要应用哪些头发颜色处理的指示。

现在参考图2，其是示出了用于图1的系统10的用来计算新反射率光谱的第一方法的流程图。作为介绍，在给定了头发样本的初始反射率光谱的情况下，该染色过程的建模是通过把由头发颜色处理管的染色颜料和漂白效果所导致的光谱改变相乘而定义的。换句话说，通过把初始反射率光谱乘以染色和漂白光谱改变函数来计算新反射率光谱。所述光谱改变函数的值随着波长改变。假设在所述染色过程中添加的染色颜料的数量在每个头发样本中保持恒定，并且因此所述染色光谱改变函数独立于头发的初始反射率。假设所述漂白光谱改变函数由于头发的色素在处理前的浓度和比例而随着头发样本发生变化。因此，所述漂白光谱改变函数依赖于头发的初始反射率，正如下面将参考图4和图5更加详细地讨论的那样。与基于所添加的附加染料的吸收来预测颜色结果的现有技术方法不同，本发明的方法还考虑到由于头发颜色处理管的漂白成分而造成的初始头发色素的化学光谱改变。

最终的头发反射率光谱(染色后)由下面的等式定义：

R_f＝R_i·D·B^Exp    (等式1.1)，

其中R_f是染色后的反射率光谱(最终反射率)，R_i是染色前的反射率光谱(初始反射率)，D是由染色颜料导致的光谱改变函数，B^Exp是由漂白效果导致的光谱改变函数。B和D的值依赖于波长。Exp是B的指数。B和D对于任何一种头发颜色处理都是相同的。B和D独立于头发样本。另一方面，Exp依赖于头发样本的总的初始反射率。为了方便起见，B^exp被称作“特定漂白光谱改变函数”，这是因为它依赖于头发的特定的总初始反射率，并且B被称作“一般漂白光谱改变函数”，这是因为B独立于头发样本。下面参考图3到图5更加详细地描述B、D和Exp的确定。如下面将参考图3更加详细地描述的那样，利用几个头发样本对于每种头发颜色处理管确定所述一般漂白光谱改变函数B和染色光谱改变函数D。

一旦对于两种或更多种头发颜色处理单独地表征了模型之后，由于利用混合的头发处理进行染色而得到的最终反射率光谱被表示如下：

$R_f=R_i\·{(D_1\·{B_1}^{{\mathrm{Exp}}_1})}^a\·{(D_2\·{B_2}^{{\mathrm{Exp}}_2})}^b$ 等式1.2，

其中D₁和D₂分别是头发颜色处理1和头发颜色处理2的染色光谱改变函数，B₁和B₂分别是头发颜色处理1和头发颜色处理2的一般漂白光谱改变函数，Exp₁和Exp₂分别是头发颜色处理1和头发颜色处理2的漂白指数，a是头发颜色处理在所述混合中的相对浓度，b是头发颜色处理2在所述混合中的相对浓度。因此，根据定义，a+b＝1。本领域技术人员将认识到，如果使用多于两种的头发颜色处理，则等式1.2包括每种头发颜色处理的另一乘法因子。

因此，等式1.2被用来从初始反射率光谱确定由于各头发颜色处理的组合而得到的新反射率光谱。与现有技术不同，没有必要对于每一种可能的头发颜色处理混合进行实验。本发明的方法允许基于在没有混合地单独使用各头发颜色处理时得到的所述头发颜色处理的相同的光谱改变函数来计算新反射率光谱。换句话说，每种头发颜色处理具有相关联的光谱改变函数(染色和漂白)，其用于在仅仅单独应用了该头发颜色处理之后确定头发的新光谱。然而，在等式1.2中也使用相同的光谱改变函数，这是通过按照头发颜色处理在作为整体的混合中的相对浓度来分配各光谱改变函数。

另外，由于a+b＝1，因此重新整理等式1.2可以给出：

$R_f=R_i^a\·R_i^b\·{(D_1\·{B_1}^{{\mathrm{Exp}}_1})}^a\·{(D_2\·{B_2}^{{\mathrm{Exp}}_2})}^b$ 等式1.3。

因此，

$R_f={(R_i\·D_1\·{B_1}^{{\mathrm{Exp}}_1})}^a\·{(R_i\·D_2\·{B_2}^{{\mathrm{Exp}}_2})}^b$ 等式1.4。

因此，可以看出，

$R_f={\left(R_{f_1}\right)}^a\·{\left(R_{f_2}\right)}^b$ 等式1.5，

其中，R_f1和R_f2分别是利用等式1.1对于头发颜色处理1和头发颜色处理2计算的最终反射率光谱。因此，等式1.5被用来从两个最终反射率光谱确定由于各头发颜色处理的组合而得到的新反射率光谱。与现有技术不同，没有必要对于每一种可能的头发颜色处理混合进行实验。本发明的方法允许利用等式1.5基于最终反射率光谱的分配来计算新反射率光谱。对于每种头发颜色处理，利用等式1.1对于各头发颜色处理计算在没有混合地单独使用所述头发颜色处理时所得到的最终反射率光谱。

因此，利用等式1.2来计算头发的新光谱，这是通过分别按照各头发颜色处理在混合中的相对浓度来分配一种头发颜色处理的光谱改变函数以及另一种头发颜色处理的光谱改变函数。可选择地，利用等式1.5来计算头发的新光谱，这是通过分别按照各头发颜色处理在混合中的相对浓度来分配由于仅使用一种头发颜色处理所得到的最终反射率光谱以及由于仅使用另一种头发颜色处理所得到的最终反射率光谱。从等式1.2和1.5可以看出，所述分配是通过在等式中以所述相对浓度为指数进行乘方而进行的。然而，本领域技术人员将会认识到，可以通过把各因子乘以合适的分数来分配所述各因子。

等式1.1、1.2和1.5典型地被用来作为初始反射率光谱和假设头发处理的直接函数来计算新反射率光谱。然而，本领域技术人员将会认识到，等式1.1、1.2和1.5可以被用来作为初始反射率光谱和所期望的最终反射率光谱的直接函数来确定假设的头发处理。下面描述这两种方法。

第一种方法是作为初始反射率光谱的直接函数来计算由于假设的头发处理而得到的新反射率光谱。首先，用分光光度计14来测量初始反射率光谱(块22)。其次，处理器16接收具有一定波长范围的该初始反射率光谱以作为输入。第三，选择具有相关的D和B的至少一种假设的头发处理(块24)。第四，对于每种新的头发颜色处理确定Exp(块26)。最后，利用等式1.1、1.2和1.5当中的一个或多个来计算由于所述(多种)假设的头发颜色处理而得到的头发的新光谱(块28)。可以看出，该新光谱基本上是头发处理与初始反射率光谱的非加性函数。术语“基本上非加性的函数”在这里被定义为包括除加法和减法之外的数学运算的函数，尽管加法和减法也形成该函数的一部分。例如，所述新光谱不仅仅是通过把初始光谱加到染料的光谱上来确定的。

第二种方法是作为初始反射率光谱和所期望的反射率光谱的直接函数来计算头发处理。首先，用分光光度计14来测量初始反射率光谱(块22)。其次，处理器16接收具有一定波长范围的该初始反射率光谱以作为输入。第三，选择所期望的反射率光谱(块30)。第四，利用等式1.1，在所述波长范围上把R_f除以R_I，以便给出所期望的光谱改变函数乘数DB^Exp(块32)。最后，对于每种可用的头发颜色处理及其混合，以迭代的方式计算DB^Exp(或者对于头发颜色处理的混合计算D₁B₁ ^Exp1.D₂B₁ ^Exp2)，以便观察哪种头发颜色处理或其混合提供与所期望的光谱改变函数乘数DB^Exp的最接近的匹配(块34)，从而确定合适的头发颜色处理。可以看出，所确定的头发处理基本上是初始反射率光谱和所期望的反射率光谱的非加性函数。

等式1.1是基于应用Beer定律。

与光吸收材料相互作用的光的强度改变被Beer定律描述为：

I_output＝I_input·e^-α·Exp·l    等式2.1。

其中，I_output是光的输出强度，I_input是光的输入强度，a是材料的光吸收特性，并且Exp表示材料的浓度，l是光在样本中的传播长度。l对于所有头发样本被近似为常数，因此在下文不再提及。被添加到材料中的任何附加的光吸收物质都以乘法方式被添加。

在我们的情况中，所测量的输出强度I_output是反射率光谱R。因此，在与自然头发色素以及从先前的头发颜色剩余的染料反应之后，光的输入强度给出头发的初始反射率光谱，因此，

$R_i=I_{\mathrm{input}}\·e^{-{\mathrm{\α}}_{\mathrm{naturalPigments}}}\·e^{-{\mathrm{\α}}_{\mathrm{previousColors}}}$ 等式2.2。

因此，在应用了新的头发颜色处理之后，最终反射率光谱由下式给出：

$R_f=I_{\mathrm{input}}\·e^{-{\mathrm{\α}}_{\mathrm{naturalPigments}}}\·e^{-{\mathrm{\α}}_{\mathrm{previousColors}}}\·e^{-{\mathrm{\α}}_{\mathrm{newColor}}}$

等式2.3。

为了进一步简单，D被定义为所添加的新染料的相对透射率，因此，

$D=e^{{-\mathrm{\α}}_{\mathrm{newColor}}}$ 等式2.4。

因此，利用等式2.2的R_i和等式2.4的D来替换等式2.3的各项给出：

R_f＝R_i·D    等式2.5。

应当注意，从等式2.2和2.3中省略了头发中的自然色素和先前的染料的光吸收的指数。然而，所述指数的光吸收特性被包括在等式2.5中，这是因为所测得的初始反射率光谱包括由于这些指数而导致的光吸收特性。从所述等式中省略了新的颜色指数，这是因为假设染料的光吸收在不同的头发样本上是恒定的。

漂白不向头发添加任何光吸收。然而，漂白导致自然头发色素的光吸收的改变。应用于受到所述漂白过程的影响的头发色素的该光吸收改变被表示为由于用氧化的色素替换来自初始阶段(漂白前)的色素而导致的改变，所述氧化的色素在所有波长上具有相对更高的透射率，从而导致反射率上升。因此，用于预测头发染色的等式被如下给出：

R_f＝R_i·C·B^Exp    等式2.6，

其中，

$B^{\mathrm{Exp}}={(e^{-{\mathrm{\α}}_{\mathrm{AfetrBleaching}}}/e^{-{\mathrm{\α}}_{\mathrm{BeforeBleaching}}})}^{\mathrm{Exp}}$ 等式2.7，

其中，B^Exp是由漂白导致的特定光谱改变函数，α_{BeforeBleaching}是在由漂白材料导致的氧化之前受到漂白的影响的色素的光吸收特性，α_{AfterBleaching}是在漂白之后的相同色素的吸收特性，并且Exp是漂白指数。Exp取决于暴露在漂白化学反应下的自然头发色素浓度(主要是真黑色素)。因此，Exp的值随着头发样本而改变。Exp的值与头发在特定波长下的总反射率相关，正如将参考图4和图5更加详细地描述的那样。

图3是示出如何创建用于图2的第一方法的模型的流程图。需要对于每种头发颜色处理(管)单独地分离开染色光谱改变函数和漂白光谱改变函数。首先，取得几个头发样本(块36)。随后，测量所述头发样本的初始反射率光谱(R_i)(块38)。随后，利用相同的头发颜色处理(管)对所述头发样本进行染色(块40)。在已经对所述样本进行了染色之后，再次测量每个样本的反射率光谱(R_f)(块42)。随后，通过把R_f除以R_i来对于每个头发样本确定每种头发的光谱改变函数乘数D·B^Exp。初始头发的样本(染色前)包括先前暴露于相对较长的漂白处理(大约30到40分钟)的至少一个头发样本。对于这个先前被高度漂白的头发样本，在所述染色处理之前，参与到在该染色处理期间的漂白化学反应中的天然色素被耗尽。因此，所述漂白指数逼近零。因此，由所述染色过程导致的头发的光谱改变主要是由于染色颜料所导致的。因此，对于这个先前高度漂白过的头发样本有下式：

等式2.8。

因此，通过对于这个先前高度漂白过的头发样本把最终反射率光谱除以初始反射率光谱来提取染色光谱改变函数D(块44)。

对于所述样本中的所有头发，把所述光谱改变函数乘数D·B^Exp的平均值除以上面在块44中计算的染色光谱改变函数给出了平均漂白光谱改变函数(块46)。该平均漂白光谱改变函数等于以某一指数对B进行乘方。然而，由于Exp是关于该平均漂白光谱改变函数确定的(参见下面)，因此这里计算的平均漂白光谱改变函数在等式1.1和1.2中被用于B。

如上所述，把所述漂白指数Exp与头发的初始总反射率相关。这样做的原因在于，在自然头发(先前没有染过色)中，总反射率主要是由暗色素(真黑色素)浓度来确定的。这些色素是用于漂白化学反应的主要基质，因此这些色素影响漂白指数。用于找到所述相关性曲线的方法如下。首先，从每个样本的初始反射率光谱计算每个初始头发样本的总反射率。随后，对于每个头发样本，利用等式1.1迭代地计算最佳漂白指数(块48)。已经分别在步骤38和42中测量了初始反射率光谱和最终反射率光谱。在块44的步骤中确定了D。在块46的步骤中确定了B。

现在还参考图4，该图是用于图2的第一方法的自然头发样本的总反射率与漂白指数的值的关系图。下一个步骤是把上面确定的初始总反射率与块48的步骤中计算的漂白指数相匹配，以便找到作为初始总反射率的函数来表示所述指数的函数(块50)。从图4可以看出，所述漂白指数基本上随着总初始反射率线性地改变。

现在参考图5，该图是用于图2的第一方法的先前染过的头发样本的总反射率与漂白指数的值的关系图。先前染过的头发样本按照与自然头发样本相同的方式反应，其不同之处在于，先前的染料影响头发的反射率，从而导致漂白指数与初始总反射率之间的相关性的混乱。然而，已经发现大多数人工颜色主要影响最具反射性的头发光谱的红色一侧。因此，通过避免该范围以便利用在380到625纳米波长范围内的数据确定所述漂白指数与初始总反射率之间的关系，获得所述数据之间的良好相关性。应当注意，只有对于预测特定头发样本的正确漂白指数才需要利用380到625纳米范围计算初始总反射率。一旦确定了所述漂白指数，就对于380到750纳米的整个范围执行对最终反射率光谱的预测。

应当注意，与自然头发的漂白效果相比，先前染过的头发的漂白效果较小并且不大有效。结果，与自然头发相比，先前染过的头发的漂白指数较小。因此，对于先前染过的头发的漂白指数的预测的不准确性不会显著影响所计算的最终反射率光谱。

因此，利用块50的步骤，对于特定的头发颜色处理，为任何头发样本确定漂白指数Exp。

现在参考图6，该图是用于图2的第一方法的样本染色光谱改变函数。现在参考图7，该图是用于图2的第一方法的样本漂白光谱改变分量。从图6和图7中可以看出，所述染色和漂白光谱改变函数随着波长非线性地改变。

还在进行修改的情况下使用上述方法，以便确定在不使用染料的情况下仅仅漂白头发的效果。特别地，等式1.1不包括染色光谱改变函数，因此：

R_f＝R_i·B^Exp    等式2.9。

作为介绍，通常根据制造商的指示来应用染料，并且应用特定的时间长度。然而，对于漂白来说，应用时间变化很大，并且取决于将要执行漂白的程度。因此，由于时间在这种处理中是变量，因此对于漂白后的头发的最终颜色的精确预测有助于确定漂白过程的所需的持续时间。在漂白过程中的另一个变量是为了达到所期望的目标颜色所使用的氧浓度(3％、6％、9％或12％)。因此，为了分离由漂白过程导致的光谱改变，取得几个头发样本。测量所述头发样本的初始反射率光谱R_i。随后对所述样本进行漂白。在特定氧浓度下、在特定时间内执行漂白。随后，在漂白之后再次测量所述样本的反射率光谱R_f。通过对于每个样本把漂白后的反射率光谱除以漂白前的反射率光谱来分离一般漂白光谱改变函数B。该步骤类似于块46的步骤。随后对所有所计算的B函数求平均，以便得到更好的结果。类似地，把漂白指数与头发的总初始反射率相关。因此，执行块50的步骤以便确定漂白指数与头发的总初始反射率之间的关系。一旦执行了该步骤，就可以计算任何头发样本的漂白指数。

如上所述，漂白的持续时间影响最终的漂白结果。因此，所述漂白指数还取决于漂白的持续时间。漂白过程越长，漂白指数的值就越大。因此，利用具有不同初始颜色的几个头发样本执行实验。每个样本被漂白一个短的时段(2到4分钟)，并且随后测量反射率光谱。随后把相同的样本漂白一个附加的短时段。再次测量反射率光谱。对于相同的头发样本重复该过程7到10次。随后，利用线性回归或迭代方法把所获得的数据用来确定漂白指数Exp与头发的总初始反射率和漂白时间之间的关系。因此，使用等式2.9来确定由于在特定时段内用特定浓度的漂白溶液进行漂白而得到的头发的最终反射率光谱。应当注意，B独立于漂白时间和初始总反射率。B仅仅对于特定浓度的漂白溶液是有效的。如果使用另一种浓度的漂白溶液，则需要对于新浓度的漂白溶液重复上面的实验和计算。

图8是示出用于图1的系统的用来计算新反射率光谱的第二方法的流程图。预测给定头发样本的最终反射率光谱的另一种方式是单独观察在头发的初始反射率光谱的每一个波长下由指定的头发颜色处理所导致的光谱改变。如上所述，大多数染发剂都包含漂白剂。这些漂白剂以不同的方式影响不同的头发，这取决于其不同的色素结构和浓度。例如，与具有较低真黑色素浓度和较高嗜铬黑色素浓度的金黄色头发相比，具有较高真黑色素浓度的黑头发对于漂白的反应往往更加强烈。由于头发色素在每个波长下具有不同的光吸收率，因此头发色素浓度在每个波长下不同地影响头发的反射率。例如，在特定波长下的高反射率值可能暗示着一种色素的高浓度，而在另一波长下的高反射率值可能是由不同的色素造成的。因此，对于每个波长，由染发剂导致的光谱改变被近似为头发的初始反射率的函数。因此，每种染发剂具有多个相关的光谱改变函数，每个光谱改变函数对应于一个波长。一旦对于特定的头发颜色处理为每个波长定义了所述函数，提取出最终反射率光谱就是直接明了的。因此，换句话说，该第二方法涉及到为每个波长单独定义光谱改变函数，并且随后对初始反射率测量的每个波长应用每个光谱改变函数，以便得到最终反射率光谱。因此，所述光谱改变函数在初始反射率光谱的波长范围上改变。

更详细地说，所述方法涉及到以下基本步骤。首先，利用每个离散波长的适当的光谱改变函数来计算该波长的反射率差ΔR_λ。随后，通过把所计算的反射率差ΔR_λ加到该波长下的所测得的初始反射率值R_iλ上来计算最终反射率值R_fλ。通过简单地把所述反射率差(ΔR_λ)加到所测得的初始反射率(R_iλ)上将完成对最终头发光谱的预测。这一步骤用下面的等式表示：

$R_{f_{\mathrm{\λ}}}=R_{i_{\mathrm{\λ}}}+\mathrm{\Δ}{R}_{\mathrm{\λ}}$ 等式3.1。

随后，对于为每个波长计算的所有R_fλ进行累积，以便形成最终反射率光谱。所附权利要求书中使用的术语“新的光学值”在这里被定义为包括头发的所计算的反射率或吸收率值以及所计算的吸收率或反射率差。所附权利要求书中使用的术语“初始光学值”在这里被定义为包括在某一波长下测量的头发的初始反射率值R_iλ以及在某一波长下的初始吸收率值。

如参考图2到图7的第一方法所述，通过利用染料混合进行染色所导致的头发的反射率光谱的改变是所述混合中的每种染料的光谱改变的组合。因此，在特定波长下，对于利用颜色1和颜色2的颜色混合进行染色的头发的最终颜色的预测由下面的等式给出：

$R_{f_{\mathrm{\λ}}}={\left(R_{f_{1\mathrm{\λ}}}\right)}^a\·{\left(R_{f_{2\mathrm{\λ}}}\right)}^b$ 等式3.2，

其中，R_fλ是在利用所述颜色混合进行染色之后在波长λ下的最终反射率值R_fλ，R_f1λ和R_f2λ是对于每种头发颜色处理单独建模的波长λ下的最终反射率，并且a和b分别是第一和第二头发颜色处理的相对浓度。因此，根据定义，a+b＝1。

如下导出等式3.2。可以如下根据Beer定律提取出特定波长下的染色后的反射率：

$R_{f_{\mathrm{\λ}}}=R_{i_{\mathrm{\λ}}}\·e^{-{\mathrm{\α}}_{\mathrm{\λ}}}$ 等式3.3，

其中，e^-αλ是由所述头发颜色处理导致的光谱改变。

利用等式3.1替换等式3.3中的R_fλ给出下列等式：

$e^{-{\mathrm{\α}}_{\mathrm{\λ}}}=\frac{R_{i_{\mathrm{\λ}}}+\mathrm{\Δ}{R}_{\mathrm{\λ}}}{R_{i_{\mathrm{\λ}}}}$ 等式3.4。

当利用两种颜色的混合进行染色时，由所述两种颜色导致的附加光谱改变由下式描述：

$R_{f_{\mathrm{\λ}}}=R_{i_{\mathrm{\λ}}}\·{\left(e^{-{\mathrm{\α}}_{1_{\mathrm{\λ}}}}\right)}^a\·{\left(e^{-{\mathrm{\α}}_{2_{\mathrm{\λ}}}}\right)}^b$ 等式3.5，

其中a和b分别是头发颜色处理1和头发颜色处理2的相对浓度。用等式3.4的等式右侧替换等式3.5的e^-αλ给出：

$R_{f_{\mathrm{\λ}}}=R_{i_{\mathrm{\λ}}}\·{\left(\frac{R_{i_{\mathrm{\λ}}}+\mathrm{\Δ}{R}_{1_{\mathrm{\λ}}}}{R_{i_{\mathrm{\λ}}}}\right)}^a\·{\left(\frac{R_{i_{\mathrm{\λ}}}+\mathrm{\Δ}{R}_{2_{\mathrm{\λ}}}}{R_{i_{\mathrm{\λ}}}}\right)}^b$ 等式3.6，

其中，ΔR_1λ和ΔR_2λ分别是为每种头发颜色处理单独计算的(换句话说假设没有颜色混合)第一头发颜色处理和第二头发颜色处理的反射率差。

由于a+b＝1，因此：

$R_{f_{\mathrm{\λ}}}={(R_{i_{\mathrm{\λ}}}+\mathrm{\Δ}{R}_{1_{\mathrm{\λ}}})}^a\·{(R_{i_{\mathrm{\λ}}}+\mathrm{\Δ}{R}_{2_{\mathrm{\λ}}})}^b$ 等式3.7。

因此，利用等式3.1在等式3.7中进行替换给出下式：

$R_f={\left(R_{f_{1_{\mathrm{\λ}}}}\right)}^a\·{\left(R_{f_{2_{\mathrm{\λ}}}}\right)}^b$ 等式3.8。

等式3.1和3.8通常被用来作为初始反射率光谱和假设的头发处理的直接函数来计算新的反射率光谱。然而，本领域技术人员将会认识到，等式3.1和3.8可以被用来作为初始反射率光谱和所期望的最终反射率光谱的直接函数来确定假设的头发处理。下面描述这两种方法。

第一种方法是作为初始反射率光谱的直接函数来计算由于假设的头发处理而得到的新反射率光谱。首先，用分光光度计14来测量初始反射率光谱(块52)。其次，处理器16接收具有一定波长范围的该初始反射率光谱以作为输入。第三，选择具有相关联的光谱改变函数的至少一个假设的头发处理(块54)。第四，计算每个波长的最终反射率。如果使用多种头发颜色处理的混合，则对于每种头发颜色处理单独地计算在每个波长下的最终反射率(块56)。接下来，如果使用多种头发颜色处理的混合，则对于每个波长利用等式3.8来分配所计算的反射率值(块58)。最后，从所计算的最终反射率值形成新的反射率光谱(块60)。可以看出，该新光谱是所述头发处理和初始反射率光谱的基本上非加性的函数。

第二种方法是作为初始反射率光谱和所期望的反射率光谱的直接函数来计算头发处理。首先，用分光光度计14测量初始反射率光谱(块52)。其次，处理器16接收具有一定波长范围的该初始反射率光谱以作为输入。第三，选择所期望的反射率光谱(块62)。最后，对于可用的头发颜色处理及其混合，利用等式3.1和/或3.8来计算最终反射率光谱。把最终光谱与所期望的反射率光谱进行比较，直到找到接近的匹配。该过程典型地是一个迭代过程，以便减少处理时间。可以看出，所确定的头发处理是初始反射率光谱和所期望的反射率光谱的基本上非加性的函数。

现在参考图9和图10。图9是示出如何创建用于图8的第二方法的模型的流程图。图10是用于图8的第二方法的头发样本的一个波长下的反射率差与初始反射率的关系图。用于构造该模型的步骤如下。首先，取得几个头发样本(块66)。其次，利用系统10测量每个样本的初始反射率光谱(块68)。第三，利用相同的特定头发颜色处理对每个样本进行染色(块70)。第四，利用系统10测量每个样本的最终反射率光谱(块72)。最后，对于所测得的最终反射率光谱的一个离散波长，关于在该波长下的最终染色的头发样本与初始头发样本之间的反射率差(ΔR_λ＝R_fλ-R_iλ)来绘制在该相同波长下的样本的初始反射率R_iλ(图10)。例如发现回归函数作为初始反射率R_iλ的函数最佳地描述反射率差ΔR_λ，但是不限于使用最小二乘法来把2次多项式函数最佳地拟合到所述反射率值(块74)。对于所有波长重复块74的步骤。对于特定的头发染色方法，上面的方法给出了每个波长的光谱改变函数。随后如上面参考图8所描述的那样把所述函数用于等式3.1和3.8。

每个光谱改变函数典型地具有下面的二次形式：

$\mathrm{\Δ}{R}_{\mathrm{\λ}}=a_{\mathrm{\λ}}\·R_{i_{\mathrm{\λ}}}^2+b_{\mathrm{\λ}}\·R_{i_{\mathrm{\λ}}}+c_{\mathrm{\λ}}$ 等式3.9，

其中，a_λ、b_λ、c_λ是所述回归函数的常数，该回归函数把特定波长下的初始反射率与反射率差相关。

现在参考图11，该图是示出图1的系统10的操作中的各步骤的流程图。首先，顾客从可能的头发颜色选集中选择所期望的头发颜色(块76)。通过利用系统10进行测量来确定所述可能的头发颜色的反射率光谱。随后，每个反射率光谱被输入到处理器16中。处理器16使用所述反射率光谱来重建实际的颜色，以便显示在监视器上。基于反射率光谱在监视器上显示颜色是本领域内已知的。本领域技术人员将显而易见，所期望的颜色可以被印刷在卡上，或者被表示为染过的头发的样品。因此，每一种可用颜色都具有已知的反射率光谱。其次，用系统10测量顾客的头发的初始反射率光谱(块78)。第三，处理器16基于假设的头发颜色处理执行计算，其中包括染色和/或漂白以及混合两种或更多种染料，以便确定导致尽可能接近所期望的颜色的反射率光谱的最终反射率光谱的头发颜色处理。已经在上面参考图2和图8描述了用于执行这些计算的方法。在该步骤中，处理器16计算由于假设的头发颜色处理所得到的新反射率光谱(块80)。随后，把该新反射率光谱与所期望的颜色的反射率光谱进行比较，这是通过新反射率光谱与所期望的颜色的反射率光谱的减法或除法。随后，给定迭代过程和可用的头发颜色处理的约束，处理器16执行许多迭代计算，直到新反射率光谱与所期望的反射率光谱之间的差被最小化(块82)。根据本发明的一个替换实施例，利用颜色坐标表示(例如RGB表示)来表示所期望的头发颜色。把所述新反射率光谱转换成颜色坐标表示，随后将其与所期望的头发颜色的颜色坐标表示进行比较。本领域技术人员将认识到，可以在不执行上述迭代计算的情况下确定头发颜色处理。该替换方法是通过基于初始反射率光谱和所期望的最终反射率光谱来计算所期望的光谱改变函数而执行的。随后把所期望的光谱改变函数与所述可用头发颜色处理及其混合的光谱改变函数进行比较，以便确定最接近的匹配。处理器16随后基于应用所述最接近地匹配的颜色处理来计算最终反射率光谱。应当注意，如果所期望的头发颜色是自然头发颜色，则可能不需要使用合成染料进行染色，进行漂白可能就足够了。同样，如果顾客具有浅色头发，则可能不需要附加的漂白来获得所期望的颜色。随后，在处理器16完成了所述迭代计算以后，处理器16输出数据以便在用户接口18上显示所选数目的可能的最终头发颜色(块84)。该显示或者是基于最终头发颜色的反射率光谱，或者是基于最终头发颜色的颜色坐标表示。所述可能的最终头发颜色通常包括与所期望的头发颜色的最接近的匹配以及几种其他颜色，所述其他颜色是距离所期望的颜色的设定间隙。该设定间隙可以由理发师预先设定。随后，顾客选择其中一种可用的最终头发颜色(块86)。随后，处理器16把所选择的最终头发颜色的头发颜色处理(其是块80的步骤中使用的其中一个假设的头发颜色处理)指示的数据输出到一个设备(通常是用户接口18的显示器)，从而向理发师通知获得所选择的颜色所需要的漂白浓度和漂白时间和/或(多种)染料。本领域技术人员将认识到，取代向理发师通知将使用哪种(哪些)染料，处理器16可以把数据发送到一个自动颜色(染料和/或漂白)混合设备，其对所述染料和/或漂白进行分配及混合，以便直接由理发师使用。接下来，如果需要漂白，则理发师在所需时间内对头发进行漂白(块90)。随后，在这一阶段可选的是，在进行染色之前再次执行块78到88或块90的步骤，以便获得更精确的染色效果(线92)。随后，如果将执行染色，则理发师利用某种染料或染料组合来染发(块94)。本领域技术人员将显而易见，使用本发明的技术的其他方法也是可能的。例如，可以按照不同的顺序执行上面的步骤。此外，可以基于按照不同的漂白时间使用特定染料来向顾客给出多种头发颜色选择。另外，可以在用户接口18上向顾客示出每种可用染料的最终头发颜色。顾客随后基于所显示的最终头发颜色来选择染发剂，而不用处理器16执行与所期望的头发颜色的任何比较。

将会理解，根据本发明的系统可以是适当编程的计算机。同样，本发明设想了可以由计算机读取以便执行本发明的方法的计算机程序。本发明还设想了机器可读存储器，其有形地包含可由机器执行的指令程序，以便执行本发明的方法。

在本说明书中提到的所有的公布、专利和专利申请都被全文结合在此以作为本说明书的参考，就如同专门并且单独地表明每个单独的公布、专利或专利申请被结合在此以作参考一样。另外，在本申请中引用或标识出任何参考文献都不应当被解释为承认这种参考文献可以用作本发明的现有技术。

本领域技术人员将会认识到，本发明不限于在上文特别示出并描述的内容。相反，本发明的范围包括在上文描述的各种特征的组合和子组合、以及本领域技术人员在阅读了上面的描述之后将会想到的现有技术中所没有的变化和修改。

Claims (57)

1.一种用于确定头发颜色处理的系统，包括处理器，该处理器被配置成：

(i)接收头发样本的初始光谱以作为输入，所述初始光谱具有一定波长范围；

(ii)作为所述初始光谱的直接函数来计算由于假设的头发颜色处理而得到的所述头发的新光谱；并且

(iii)把数据输出到设备，所述数据是基于所述计算步骤。

2.权利要求1所述的系统，还包括光谱分析仪，其被配置成产生所述初始光谱。

3.权利要求1所述的系统，还包括显示设备，其被配置成基于所述数据来显示颜色。

4.权利要求1所述的系统，还包括显示设备，其被配置成基于所述数据来显示头发颜色处理指示。

5.权利要求1所述的系统，还包括颜色混合设备，其被配置成基于所述数据来分配头发颜色处理。

6.权利要求1所述的系统，其中，所述处理器还被配置成确定为所述头发给出所期望的光谱的对于所述头发的处理。

7.权利要求1所述的系统，其中，所述直接函数基本上是非加性的。

8.权利要求1所述的系统，其中，所述计算是如下执行的：基于在所述波长范围上把所述初始光谱乘以光谱改变函数来计算所述新光谱，所述光谱改变函数的值在所述波长范围上改变。

9.权利要求8所述的系统，其中，所述光谱改变函数包括由于所述假设的头发颜色处理的漂白效果而导致的光谱改变分量。

10.权利要求9所述的系统，其中，所述光谱改变分量取决于所述头发的反射率。

11.权利要求9所述的系统，其中，所述光谱改变函数还包括由于所述假设的头发颜色处理的染色效果而导致的光谱改变分量。

12.权利要求1所述的系统，其中，所述计算包括：

(i)对于所述波长范围内的多个离散波长当中的每一个，作为在其中一个所述离散波长下的所述头发的初始光学值的函数来对于所述一个离散波长计算所述头发的新的光学值，从而对于所述头发给出一组新的光学值；并且

(ii)从该组新的光学值形成所述新光谱。

13.权利要求12所述的系统，其中，所述初始光学值的所述函数在所述波长范围上变化。

14.一种用于确定头发颜色处理的系统，包括处理器，该处理器被配置成：

(i)接收头发样本的初始光谱以作为输入，所述初始光谱具有一定波长范围；

(ii)作为所述初始光谱和所述头发的期望光谱的直接函数来对于所述头发确定头发颜色处理；以及

(iii)把数据输出到设备，所述数据是基于所述确定步骤。

15.权利要求14所述的系统，还包括光谱分析仪，其被配置成产生所述初始光谱。

16.权利要求14所述的系统，还包括显示设备，其被配置成基于所述数据来显示头发颜色处理指示。

17.权利要求14所述的系统，还包括颜色混合设备，其被配置成基于所述数据来分配头发颜色处理。

18.权利要求14所述的系统，其中，所述函数基本上是非加性的。

19.权利要求14所述的系统，其中，所述确定包括：通过在所述波长范围上把所述期望的光谱除以所述初始光谱来计算光谱改变函数；并且从所述光谱改变函数确定所述处理。

20.权利要求19所述的系统，其中，所述光谱改变函数包括由于所述假设的头发颜色处理的漂白效果而导致的光谱改变分量。

21.权利要求20所述的系统，其中，所述光谱改变分量取决于所述头发的反射率。

22.权利要求20所述的系统，其中，所述光谱改变函数还包括由于所述假设的头发颜色处理的染色效果而导致的光谱改变分量。

23.权利要求14所述的系统，其中，所述确定包括：对于所述波长范围内的多个离散波长当中的每一个，作为在其中一个所述离散波长下的所述头发的初始光学值的函数来对于所述一个离散波长计算所述头发的新的光学值，从而对于所述头发给出一组新的光学值。

24.权利要求23所述的系统，其中，所述初始光学值的所述函数在所述波长范围上变化。

25.一种用于利用第一相对浓度的第一头发颜色处理和第二相对浓度的第二头发颜色处理来确定对头发的处理的系统，所述第一头发颜色处理具有相关联的第一光谱改变函数，其用于在仅仅应用了第一头发颜色处理之后确定头发的第一新光谱，所述第二头发颜色处理具有相关联的第二光谱改变函数，其用于在仅仅应用了第二头发颜色处理之后确定头发的第二新光谱，该系统包括处理器，该处理器被配置成：

(i)接收头发的初始光谱以作为输入，所述初始光谱具有一定波长范围；

(ii)计算由于假设的头发颜色处理而导致的头发的新光谱，所述假设的头发颜色处理是对头发应用第一相对浓度的第一头发颜色处理以及第二相对浓度的第二头发颜色处理，所述计算是基于以下各项的至少其中之一：

(I)分别按照第一相对浓度和第二相对浓度来分配第一光谱改变函数和第二光谱改变函数；以及

(II)分别按照第一相对浓度和第二相对浓度来分配第一新光谱和第二新光谱；以及

(iii)把数据输出到设备，所述数据是基于所述计算步骤。

26.权利要求25所述的系统，其中，所述计算是基于以下各项的至少其中之一：

(i)把第一光谱改变函数以第一相对浓度为指数进行乘方，并且把第二光谱改变函数以第二相对浓度为指数进行乘方；以及

(ii)把第一新光谱以第一相对浓度为指数进行乘方，并且把第二新光谱以第二相对浓度为指数进行乘方。

27.权利要求25所述的系统，还包括光谱分析仪，其被配置成产生所述初始光谱。

28.权利要求25所述的系统，还包括显示设备，其被配置成基于所述数据来显示颜色。

29.权利要求25所述的系统，还包括显示设备，其被配置成基于所述数据来显示头发颜色处理指示。

30.权利要求25所述的系统，还包括颜色混合设备，其被配置成基于所述数据来分配头发颜色处理。

31.一种用于确定头发颜色处理的方法，包括以下步骤：

(i)接收头发样本的初始光谱以作为输入，所述初始光谱具有一定波长范围；并且

(ii)作为所述初始光谱的直接函数来计算由于假设的头发颜色处理而得到的所述头发的新光谱。

32.权利要求31所述的方法，还包括基于所述新光谱来显示颜色的步骤。

33.权利要求31所述的方法，还包括基于所述新光谱来显示头发颜色处理指示的步骤。

34.权利要求31所述的方法，还包括基于所述新光谱来分配头发颜色处理的步骤。

35.权利要求31所述的方法，还包括确定为所述头发给出所期望的光谱的对所述头发的处理的步骤。

36.权利要求31所述的方法，其中，所述直接函数基本上是非加性的。

37.权利要求31所述的方法，其中，所述计算是如下执行的：基于在所述波长范围上把所述初始光谱乘以光谱改变函数来计算所述新光谱，所述光谱改变函数的值在所述波长范围上改变。

38.权利要求37所述的方法，其中，所述光谱改变函数包括由于所述假设的头发颜色处理的漂白效果而导致的光谱改变分量。

39.权利要求38所述的方法，其中，所述光谱改变分量取决于所述头发的反射率。

40.权利要求38所述的方法，其中，所述光谱改变函数还包括由于所述假设的头发颜色处理的染色效果而导致的光谱改变分量。

41.权利要求31所述的方法，其中，所述计算包括：

(i)对于所述波长范围内的多个离散波长当中的每一个，作为在其中一个所述离散波长下的所述头发的初始光学值的函数来对于所述一个离散波长计算所述头发的新的光学值，从而对于所述头发给出一组新的光学值；并且

(ii)从该组新的光学值形成所述新光谱。

42.权利要求41所述的方法，其中，所述初始光学值的所述函数在所述波长范围上变化。

43.一种计算机软件产品，包括其中存储有计算机指令的计算机可读介质，所述指令在被计算机读取时使得该计算机确定头发颜色处理，所述指令包括权利要求31所述的各步骤。

44.一种用于确定头发颜色处理的方法，包括以下步骤：

(i)接收头发样本的初始光谱以作为输入，所述初始光谱具有一定波长范围；

(ii)作为所述初始光谱和所述头发的期望的光谱的直接函数来对于所述头发确定头发颜色处理。

45.权利要求44所述的方法，还包括基于所述确定来显示头发颜色处理指示的步骤。

46.权利要求44所述的方法，还包括基于所述确定来分配头发颜色处理的步骤。

47.权利要求44所述的方法，其中，所述函数基本上是非加性的。

48.权利要求44所述的方法，其中，所述确定包括：通过在所述波长范围上把所述期望的光谱除以所述初始光谱来计算光谱改变函数；并且从所述光谱改变函数确定所述处理。

49.权利要求48所述的方法，其中，所述光谱改变函数包括由于所述假设的头发颜色处理的漂白效果而导致的光谱改变分量。

50.权利要求49所述的方法，其中，所述光谱改变分量取决于所述头发的反射率。

51.权利要求49所述的方法，其中，所述光谱改变函数还包括由于所述假设的头发颜色处理的染色效果而导致的光谱改变分量。

52.权利要求44所述的方法，其中，所述确定包括：对于所述波长范围内的多个离散波长当中的每一个，作为在其中一个所述离散波长下的所述头发的初始光学值的函数来对于所述一个离散波长计算所述头发的新的光学值，从而对于所述头发给出一组新的光学值。

53.权利要求52所述的方法，其中，所述初始光学值的所述函数在所述波长范围上变化。

54.一种计算机软件产品，包括其中存储有计算机指令的计算机可读介质，所述指令在被计算机读取时使得该计算机确定头发颜色处理，所述指令包括权利要求44所述的各步骤。

55.一种用于利用第一相对浓度的第一头发颜色处理和第二相对浓度的第二头发颜色处理来确定头发颜色处理的方法，第一头发颜色处理具有相关联的第一光谱改变函数，其用于在仅仅应用了第一头发颜色处理之后确定头发的第一新光谱，第二头发颜色处理具有相关联的第二光谱改变函数，其用于在仅仅应用了第二头发颜色处理之后确定头发的第二新光谱，该方法包括以下步骤：

(i)接收头发的初始光谱以作为输入，所述初始光谱具有一定波长范围；以及

(ii)计算由于假设的头发颜色处理而导致的头发的新光谱，所述假设的头发颜色处理是对头发应用第一相对浓度的第一头发颜色处理以及第二相对浓度的第二头发颜色处理，所述计算是基于以下各项的至少其中之一：

(I)分别按照第一相对浓度和第二相对浓度来分配第一光谱改变函数和第二光谱改变函数；以及

(II)分别按照第一相对浓度和第二相对浓度来分配第一新光谱和第二新光谱。

56.权利要求55所述的方法，其中，所述计算是基于以下各项的至少其中之一：

(i)把第一光谱改变函数以第一相对浓度为指数进行乘方，并且把第二光谱改变函数以第二相对浓度为指数进行乘方；以及

(ii)把第一新光谱以第一相对浓度为指数进行乘方，并且把第二新光谱以第二相对浓度为指数进行乘方。

57.一种计算机软件产品，包括其中存储有计算机指令的计算机可读介质，所述指令在被计算机读取时使得该计算机利用第一相对浓度的第一头发颜色处理和第二相对浓度的第二头发颜色处理来确定头发颜色处理，所述第一头发颜色处理具有相关联的第一光谱改变函数，其用于在仅仅应用了第一头发颜色处理之后确定头发的第一新光谱，所述第二头发颜色处理具有相关联的第二光谱改变函数，其用于在仅仅应用了第二头发颜色处理之后确定头发的第二新光谱，所述指令包括权利要求55所述的各步骤。

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