CN101523172A - 用于匹配含效应颜料的涂层的颜色和外观的方法 - Google Patents

用于匹配含效应颜料的涂层的颜色和外观的方法 Download PDF

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CN101523172A
CN101523172A CNA2007800368628A CN200780036862A CN101523172A CN 101523172 A CN101523172 A CN 101523172A CN A2007800368628 A CNA2007800368628 A CN A2007800368628A CN 200780036862 A CN200780036862 A CN 200780036862A CN 101523172 A CN101523172 A CN 101523172A
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A·普拉卡什
A·B·J·罗德里格斯
J·E·奥贝茨
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Abstract

本发明涉及一种用于确定一种或多种匹配配方以匹配含效应颜料的目标涂层的颜色和外观的方法。本发明还涉及一种用于确定一种或多种匹配配方以匹配含效应颜料的目标涂层的颜色和外观的系统。

Description

用于匹配含效应颜料的涂层的颜色和外观的方法
发明领域
本发明涉及一种用于确定一种或多种匹配配方以匹配含效应颜料的目标涂层的颜色和外观的方法。本发明还涉及一种用于确定一种或多种匹配配方以匹配含效应颜料的目标涂层的颜色和外观的系统。
发明背景
含效应颜料例如光吸收颜料、光散射颜料、光干涉颜料、和光反射颜料的表面涂层为人们所熟知。金属薄片颜料例如铝片是这类效应颜料的实例并且尤其适用于汽车车身的保护和装饰，原因例如在于，这类颜料能赋予差异反光效果(通常称为“异色效应”)以及薄片外观效果，外观效果包括薄片的尺寸分布和薄片赋予的闪耀以及涂层深度感的增强。异色效应取决于观察车身的角度。产生异色效应的程度取决于金属薄片相对于涂层外表面的取向。闪耀的程度取决于薄片尺寸、表面光滑度、取向、和边缘均匀性。金属涂层通常还包含颜料，该颜料一般为光吸收型而非光散射型的。来自颜料或薄片自身(如薄片边缘)的任何光散射均会同时减弱涂层的异色效应和闪耀。
为了修复先前所涂覆的基底，例如机动车车身的基底，有必要选择正确的颜料来匹配该基底的颜色、以及选择正确的效应颜料例如薄片来匹配该基底的颜色和外观。涂料供应商可提供许多种涂层配方以匹配各种所要涂覆的车辆和对象。通常，由于车辆涂层颜色和外观的可变性，因此同一品牌和车型可有多种涂层配方，这种可变性起因于在配方、所用成分、涂层涂覆条件例如车辆原始设备制造商所使用的涂层涂覆技术或位置方面的微小差异。这些颜色和外观差异使得在汽车车身修理店中难以确定最佳配方来获得出色的匹配。现已开发了多种方法来确定用于实现颜色匹配的正确颜料配方。例如，美国专利5,668,633公开了一种通过计算机执行的方法，该方法通过使用色谱读数来确定与标准颜色匹配的一种或多种颜色配方。提交于2001年2月12日的欧洲专利申请EP 1139234公开了一种使用车辆识别代号(VIN)和该车辆的色码来确定一种或多种颜色匹配配方以匹配车辆颜色的方法。
已经作出了一些尝试来同时匹配目标涂层的颜色和外观。美国专利6,952,265公开了一种在数字图像中获得目标涂层的外观数据并将该外观数据与存储在涂层数据库中的外观特性进行比较的方法。然而，这种方法无法关联颜色数据，并且不能确定能同时匹配颜色和外观的配方。提交于2005年9月16日并伴随国际申请PCT/EP2005/054627的WO 2006/030028公开了一种使用涂料模块的颜色和纹理特性来配制涂层以同时匹配颜色和外观的方法。然而，这种方法只是单独地考虑各个特性，而不能考虑到混合至涂层中时各个特性之间的复杂关系。美国专利6,959,111公开了一种通过使用色度计获得L*，a*，b*值的颜色数据、并使用CCD相机获得定量颗粒感观数据来为目标涂层配色的方法。然而，这种方法需要制备涂覆有多种候选涂层的多个试验样板以及重复测量试验样板的颜色和颗粒感观数据以选择颜色和外观的最佳匹配。
因此，仍然需要一种方法和系统来自动测量目标涂层的外观、并从多个现有涂层配方中选择可与目标涂层的颜色和外观密切匹配的一种或多种匹配配方。
发明简述
本发明涉及一种用于确定一种或多种匹配配方以匹配含效应颜料的目标涂层的颜色和外观的方法，所述方法包括以下步骤：
a)获得目标涂层的颜色数据；
b)获得目标涂层的外观数据；
c)将该颜色数据和外观数据与存储在涂层数据库中的颜色特性和外观特性进行比较；以及
d)从涂层数据库中选择一种或多种所述匹配配方，其中所述匹配配方具有与颜色数据相匹配的颜色特性和与外观数据相匹配的外观特性。
本发明还涉及一种用于确定一种或多种用于匹配含效应颜料的目标涂层的颜色和外观的匹配配方的方法，所述方法包括以下步骤：
a)使用颜色测量装置获得目标涂层的颜色数据；
b)使用成像装置在一个或多个预设照明强度下获得目标涂层的一个或多个目标图像；
c)由所述目标图像测量所述目标涂层的特性以生成外观数据；
d)将该颜色数据和外观数据与存储在涂层数据库中的颜色特性和外观特性进行比较；以及
e)从涂层数据库中选择一种或多种所述匹配配方，其中所述匹配配方具有与颜色数据相匹配的颜色特性和与外观数据相匹配的外观特性。
本发明还涉及一种用于确定一种或多种用于匹配含效应颜料的目标涂层的颜色和外观的匹配配方的系统，所述系统包括：
a)用于获得目标涂层的颜色数据的颜色测量装置；
b)用于获得目标涂层的外观数据的外观测量装置；
c)包括处理器和存储器构件的计算装置；
d)包含与颜色特性和外观特性相关联的涂层配方的涂层数据库，其中涂层数据库可从计算装置访问；以及
e)可操作地位于存储器构件中的计算程序产品，该程序产品致使计算装置执行包括以下步骤的计算过程：
i)接收所述目标涂层的颜色数据和外观数据；
ii)将所述颜色数据和所述外观数据与存储在涂层数据库中的颜色特性和外观特性进行比较；以及
iii)从涂层数据库中选择一种或多种所述匹配配方，其中所述匹配配方具有与颜色数据相匹配的颜色特性以及与外观数据相匹配的外观特性。
本发明甚至还涉及一种用于确定一种或多种匹配配方以匹配含效应颜料的目标涂层的颜色和外观的系统，所述系统包括：
a)用于获得目标涂层的颜色数据的颜色测量装置；
b)用于在所述预设照明强度下获得目标涂层的目标图像的成像装置；
c)在一个或多个预设照明强度下为目标涂层提供照明并将所述照明的反射导向至成像装置的照明装置；
d)包括处理器和存储器构件的计算装置；
e)包含与颜色特性和外观特性相关联的涂层配方的涂层数据库，其中涂层数据库可从计算装置访问；以及
f)可操作地位于存储器构件中的计算程序产品，该程序产品致使计算装置执行包括以下步骤的计算过程：
i)接收所述目标涂层的颜色数据和目标图像；
ii)从所述目标图像测量所述目标涂层的特性以生成外观数据；
iii)将所述颜色数据和所述外观数据与存储在涂层数据库中的颜色特性和外观特性进行比较；以及
iv)从涂层数据库中选择一种或多种所述匹配配方，其中所述匹配配方具有与颜色数据相匹配的颜色特性和与外观数据相匹配的外观特性。
发明详述
通过阅读以下详细说明，本领域的普通技术人员将更加容易理解本发明的各个方面和优点。应当理解，为清楚起见，本发明的某些方面在上文和下文中被描述为单独的实施方案，但其也能够以组合成单个实施方案的方式提供。相反，为简明起见，本发明的多个方面被描述为单个实施方案，但这些方面也可以单独地或以任何子组合的方式提供。此外，单数所指的内容也可以包括复数(例如，“一(a和an)”可以指一个、或者一个或多个)，除非上下文特别地另外指明。
本申请中规定的各种范围内的数值的使用都表示近似值，如同所述范围内的最大值和最小值均受“约”字限定，除非明确地另外指明。这样，在所述范围之上或之下的微小变化值都可用于获得与这些范围内的值基本上相同的结果。而且，公开的这些范围都应视为连续的范围，包括最大值和最小值之间的每一个值。
如本文所用：
本文所用的术语“颜料”是指能产生一种或多种颜色的一种或多种着色剂。颜料可以来自天然的来源或合成来源，并可以由有机或无机组分制成。颜料也包括具有特定的或混合的形状和尺寸的金属粒子或薄片。颜料通常不能溶解于涂层组合物中。
术语“效应颜料”是指在涂层中产生特殊效果的颜料。效应颜料的实例包括但不限于光散射颜料、光干涉颜料、以及光反射颜料。薄片例如金属薄片(例如薄铝片)为此类效应颜料的实例。
本文所用的“外观”是指(1)藉以观察和辨认涂层的视觉体验方面；以及(2)涂层的光谱和几何形貌与其照明和观察环境相整合形成的感觉。一般来讲，外观包括纹理、闪耀、或涂层的其他视觉效应，尤其是当从不同视角和/或使用不同照明角度进行观察时。
随角异色薄片是指颜色或外观、或它们的组合随着照明角度或视角的变化而改变的薄片。金属薄片例如铝薄片是随角异色薄片的实例。
术语“染料”是指产生一种或多种颜色的一种或多种着色剂。染料通常可溶解于涂层组合物中。
术语“数据库”是指可以搜索和检索的相关信息的集合。数据库可以是可搜索的电子的数字、包括文字与数字的文档或文本文档、可搜索的PDF文档、Microsoft 
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电子表格、Microsoft 
Figure A200780036862D0012112109QIETU
数据库(均由Microsoft Corporation，Redmond，Washington提供)、数据库(由Oracle Corporation，Redwood Shores，California提供)、或Lynux数据库，以上每个都已在其各自的商标下注册。数据库可以是储存在计算机可读存储介质中并可以搜索和检索的一组电子文档、照片、图像、图表、或图片。数据库可以是单个数据库、或一组相关的数据库、或一组不相关的数据库。“相关的数据库”是指在相关的数据库中存在至少一个可用于关联这些数据库的通用信息元素。相关的数据库的一个实例是关系数据库。
术语“车辆”、“机动车”、“汽车”、“机动车辆”或“汽车车辆”是指汽车，例如小汽车、货车、小型货车、公共汽车、SUV(运动型多功能车)；卡车；单轴卡车；拖拉机；摩托车；拖车；ATV(全地形车)；敞蓬小型载货卡车；重型机动车，例如压路机、移动吊车和推土机；飞机；小船；轮船；以及涂覆了涂层组合物的其他形式的运输工具。
本文所用的计算装置是指台式计算机、膝上型计算机、掌上电脑、个人数字助理(PDA)、手持式电子处理装置、结合了PDA和手机功能的智能电话、或能够自动处理信息的任何其他电子装置。计算装置可以通过有线或无线方式连接到数据库或另一个计算装置上。计算装置可以是客户端计算机，该计算机在通过有线或无线网络(包括内联网和互联网)连接的多计算机客户端-主机系统中与主机进行通讯。计算装置还可以配置成通过有线或无线连接与数据输入或输出装置进行连接。例如，可将膝上型计算机可操作地配置成通过无线连接方式接收彩色数据和图像。计算装置还可以为另一装置的子单元。这种子单元的实例可以为成像装置、分光光度计、或测角分光光度计中的处理芯片。计算装置可以连接至显示装置，例如监视屏。然而，显示装置并非是必需的。“便携式计算装置”包括膝上型计算机、掌上电脑、个人数字助理(PDA)、手持式电子处理装置、手机、结合了PDA和手机功能的智能手机、平板电脑、或能够处理信息和数据并且便于个人携带的任何其他独立装置或子单元装置。
有线连接包括硬件耦接器、分路器、连接器、电缆或电线。无线连接和装置包括但不限于Wi-Fi装置、蓝牙装置、广域网(WAN)无线装置、局域网(LAN)装置、红外通信装置、光学数据传输装置、无线电发射机和任选地接收机、无线电话、无线电话适配器卡、或能够在宽广的电磁波长(包括射频、可见光或不可见光波长)范围内传输信号的任何其他装置。
成像装置是指能够在宽广的电磁波长(包括可见光或不可见光波长)范围内采集图像的装置。成像装置的实例包括但不限于静态胶片光学照相机、数字照相机、X光照相机、红外摄像机、模拟视频摄像机、和数字摄像机。数字成像仪或数字成像装置是指以数字信号采集图像的成像装置。数字成像仪的实例包括但不限于数字静态照相机、数字视频摄像机、数字扫描仪、以及电荷耦合器件(CCD)照相机。成像装置能够采集黑白图像、灰度图像、或各种色彩级别的图像。数字成像仪是本发明中优选的。使用非数字成像装置采集的图像例如静态照片可以使用数字扫描仪转换为数字图像，并且也可适用于本发明。
提供照明的照明装置通常包括光源，例如，带有卤钨灯EKE(由Illumination Technologies Inc.，East Syracuse，New York提供)以及光纤束A08025.60(由Schott Fostec Inc.，Auburn，New York提供)的IT3900，它能够在设定的强度下在400纳米至700纳米的可见光范围内产生照明光束。该系统优选地为便携式的，并且优选地具有封闭的伸出部以便将光源置于其中。然而，申请人也设想到使用替代装置，例如带有LM-50灯和光纤束的MHF-C50LR光源，其中光纤束连接到MML4-45D微型机器透镜系统(由Moritex USA Inc.，San Jose，California提供)以便传送来自光源的照明光线。用于选择有效照明强度的装置可以是任何常规装置，例如能够改变流向光源灯丝的电流的稳压器。可根据在计算机上运行的常规软件程序来控制照明强度以达到预先设定的强度。此处用于控制照明强度的计算机可以就是用于接收图像的上述计算装置，或者是单独的计算机。可以使用任何适合的计算机，例如由Dell Computer Corp.，Round Rock，Texas提供的Dell Precision M50型计算机。如果需要，该系统可包括附加的装置，例如准直透镜或光圈来用于校准从光源发出的一个或多个光束，其必要性由本领域的技术人员加以确定。
本发明涉及一种用于确定一种或多种匹配配方以同时匹配含效应颜料的目标涂层的颜色和外观的方法。
可通过使用颜色测量装置例如色度计、分光光度计、或测角分光光度计测量目标涂层的反射率来获得颜色数据。可使用任何适合的色度计或分光光度计，例如由X-Rite，Grandville，Michigan制造的SP64型。便携式分光光度计为优选的，因为它们可方便地放置在各种形状和尺寸的涂覆的基底表面上。如果需要，可以测量目标涂层多个部分上的反射率从而得出目标涂层反射率的平均值。可使用分光光度计获得光谱反射率数据。在典型的分光光度计中，可用已知强度的光束照射目标涂层，并以预设波长在至少一个、优选三个逆定向反射角处相继测量目标涂层的反射率。作为另外一种选择，可用已知强度的光束以至少一个、优选三个入射角相继照射目标涂层，然后用单台检测装置以预设波长测量目标涂层的反射率，以提供不同逆定向反射角(取决于照明角度)的测量值。测角分光光度计是能够使用双向几何形状以多个照明角度和观察角度进行测量的分光光度计。测角分光光度计也被称为多角度分光光度计。可使用任何适合的测角分光光度计，例如得自X-Rite，Grandville，Michigan的MA68II型，或者由Murakami ColorResearch Laboratory，Tokyo，Japan、或IsoColor Inc.，Carlstadt，New Jersey，USA提供的测角分光光度计。应在多个角度、优选3至5个角度测量随角异色。对于纯色，单个逆定向反射角即已足够，通常为45度。对于纯色的测量惯例为：以一个角度进行照明，并使用累计球采集目标涂层在所有角度的反射光来测量漫反射系数。以漫射照明并在一个角度进行测量的相反方法可得出等同的结果。当目标涂层具有纹理化表面时，漫反射为优选的。
通常，从400nm到700nm以10nm的波长间隔进行测量。反射率百分比-波长曲线图被称为“光谱曲线”或光谱反射率数据。对于纯色(非薄片色或非随角异色，例如不含金属薄片)，通常仅需一条光谱曲线即足以测量纯色特性。其他常用的测量几何方法为以0°或8°进行观察的漫射照明，或者相反的方法。假如正在匹配具有薄片即随角异色的目标涂层，则其他角度的反射率测量将是必要的。ASTM E-2194推荐三个角度：测得与镜面反射呈15°、45°和110°的角度。DIN 6175-2推荐最多五个角度，所有角度均在这一相同角度范围内。X-Rite MA68II可在15°、25°、45°、75°和110°提供测量值。测量数据或光谱反射率数据可转换成L*，a*，b*或L，C，h值，如前述美国专利公开2006/0181707中所详细描述，该专利以引用方式并入本文。
颜色数据可包括光谱特征，例如色度、色调、明度、暗度等。颜色数据还可包括车辆的色码、车辆的车辆识别代号(VIN)、VIN的一部分、或它们的组合。
可使用下述方法生成外观数据。在一个实施方案中，可通过使用成像装置采集一个或多个目标图像、随后使用计算装置测量所述目标图像来获得外观数据。目标图像可以为静态图像或视频图像。静态图像和视频图像均适用于本发明。目标图像(静态或视频图像)可以数字格式存储，以用于同时或之后进行外观特性测量。还可采集目标图像并发送至计算装置以用于外观测量而不永久存储，例如不进行存储的实时视频图像。在本发明中，存储的图像为优选的，并且存储的静态图像为更优选的。在另一个实施方案中，外观数据由外观测量装置生成并被存储为非图像的电子文件。此类非图像电子文件的实例包括但不限于与各位置的定位和反射率强度相关的数字、文本或包括文字与数字的数据文件。图像和非图像数据文件可根据熟知的方法彼此转换。例如，可使用下述方法测量图像并存储到单独的外观数据文件中。
外观数据可包括一种或多种外观特性，它们选自特征、特征值、由特征值计算或衍生出的值、或它们的组合。特征为形成涂层的视觉外观的特性或属性。可将特征辨识和局部化为例如闪耀对象、薄片或薄片状对象、两相邻对象间的物理距离、存在一个或多个对象的区域、具有多个对象的区域、或它们的组合。特征还可以为特性或属性，例如强度分布、强度变化、或涂层外观的其他统计描述。例如，特征可以为能够从目标图像看见的薄片或薄片状对象。本领域的技术人员可以确定一系列考虑因素，根据这些考虑因素可决定是否要包括涂层的特性或属性作为外观测量的特征以及可怎样生成特征值。可将这些考虑因素和决定整合到计算机程序产品中以自动测量涂层外观。这些考虑因素和决定的实例由下述一个或多个实施方案提供。
在一个实施方案中，包含薄片的目标涂层的一个或多个图像通过一种包括以下步骤的方法采集：
i)以固定的照明角度和不同的照明强度为目标涂层提供照明；
ii)选择具有有效强度的有效照明，在此强度下，目标涂层的薄片表现出变化的亮度；
iii)将来自目标涂层的所述有效照明的反射导向至成像装置以采集目标涂层的至少一个图像。
可使用本领域技术人员确定的适当方法对本实施方案中所采集的图像进行测量以生成外观数据。在本实施方案中，这种图像测量方法的一个实例可包括以下步骤：i)以第一阈值级别和后续阈值级别扫描目标图像，以确定所述图像的使薄片表现出最高亮度的一系列明亮区域、使薄片表现出中等亮度的一系列中等区域、以及基本上不含可见薄片的一系列黑暗区域；以及ii)提取明亮区域、中等区域和黑暗区域的特征。从所述区域提取的特征值包括处于不同预设阈值级别的相异薄片或薄片类对象的数量、尺寸和面积分数。应当理解，本实施方案中的涂层数据库需要具有可比较的外观特性(优选地由相同、类似或兼容的方法生成)以便可恰当地计算特征间的对应差值(本文称为特征距离)。
在另一个实施方案中，可使用在美国专利6,952,265中详述的方法采集目标图像，该专利以引用方式并入本文。首先，在预设强度下用一个或多个光束照射目标涂层。可将光束以目标涂层表面的垂角(0°)(也称为法线角(0°))，或以法线的-5°至+5°范围内的角度进行照射。优选地，相继在多个预设强度下用一个或多个光束进行照射，优选地在至少两个预设强度下，以及更优选地在至少三个预设强度下进行照射。然后，将来自目标涂层的反射导向至成像装置以采集目标涂层的彩色目标图像或优选的灰度图像。优选地，相继在多个其他预设强度下将来自目标涂层的一个或多个反射导向至成像装置。
可将本实施方案的目标图像发送至计算装置，例如计算机、或便携式计算机。计算装置对图像外观特性进行测量，从而生成目标涂层的外观数据。适用于生成所述外观数据的一个测量方法描述于美国专利6,952,265中，其步骤如下：
(a)以第一预设强度和第一阈值级别扫描目标图像；
(b)找出在第一预设强度下，目标图像中第一阈值级别以上的可识别像素区域；
(c)以第一预设强度和后续所述阈值级别扫描目标图像；
(d)找出在第一预设强度下，目标图像中后续阈值级别以上可识别的新像素区域；
(e)找出在后续阈值级别以上可识别的重合像素区域，该区域包括所述步骤(b)中找出的在第一阈值级别以上可识别的像素区域；
(f)将所述步骤(d)和(e)中找出的预设尺寸的新像素区域和重合像素区域的个数相加，以记录在第一预设强度下，阈值级别以上的预设尺寸的可识别像素区域的最终个数。本实施方案中的特征可以为特性或属性，例如在一个或多个阈值级别处可见的薄片或薄片状对象、两相邻对象间的物理距离、或具有多个对象的区域。预设尺寸的最终个数被称为特征值；以及
(g)以后续预设强度重复所述步骤(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)。
在上述方法的步骤(a)到(g)中，在预设标准的基础上作出几个决定。在步骤(a)中，当以第一预设强度和第一阈值级别(即最高阈值级别)扫描目标图像时，仅会找出代表具有最显著可见特征的薄片的像素区域。位置和尺寸与预设尺寸标准一致的区域被记录为新薄片。在步骤(c)中在后续阈值级别处扫描相同目标图像时，在第一预设强度下，目标图像中的新像素区域在后续阈值级别以上可能会变得可识别。因此，对于先前找出的被记录为新薄片的区域，当在较低阈值级别处找出其另外的特征后，可能会显得更大。前述的重合区域包括在第一阈值级别以上可识别的单个连续像素区域，其包含于在所述后续阈值级别以上可识别的单个像素区域内。在这种情形下，弃用先前找出和记录的薄片尺寸，并记录新的较大尺寸来将其取代。
作为另外一种选择，前述重合区域还可包括在第一阈值级别以上可识别的多个像素区域，它们合并于在后续阈值级别以上可识别的像素区域内。因此，先前找出和被记录为小尺寸新薄片的一簇小区域在较低阈值级别处分析时可以为较大薄片的一部分。在这种情形下，弃用先前找出和被记录的这些小区域的尺寸，并找出和记录新的较大区域来将其取代。此外，在另一种情形下，在较高的阈值级别处，可邻近较小区域找出较大区域，两者均会被找出并记录。然而，当在较低的阈值级别处观察时，同一组合会成为较大区域的一部分。在这种情形下，保留先前找出和记录的这些较小/较大区域的尺寸并弃用较大区域，因为较大区域有可能是多个薄片显现为一个合并薄片的结果，因此，不应将其计为一个大的薄片，而应计为两个分开的区域，即较大区域和较小区域。除上述情况外，还可能的是，在较高阈值处根本未被记录的区域可能在较低阈值处显现，其也应在该阈值级别处被找出并记录。此外，显然，即使在较低阈值级别处也无尺寸变化的任何区域也应无变化地将其找出并记录。以其他预设强度重复相同的过程。
通过以较高和较低阈值级别以及多个照明级别从目标图像中找出和记录薄片数量，所述测量方法会生成外观数据，所述外观数据包括反映预设照明强度下目标涂层中薄片尺寸的多个目标特征和对应的目标特征值。虽然具体描述了具有作为效应颜料的薄片的目标涂层，但上述方法同样适用于包含其他效应颜料的涂层。
与一种或多种涂层配方相关的替代涂层的多个已知薄片的外观特性存储在涂层数据库中。替代涂层的各个外观特性包括与薄片(包含在所述涂层配方中以提供所述各个外观特性)尺寸、数量、和类型相关的多个替代特征和对应的替代特征值。单独的替代涂层通过用替代涂层组合物涂覆替代样板进行制备，所述组合物具有已知的薄片和已知的粘合剂，包括聚合物、颜料、溶剂、添加剂和由本领域技术人员所确定的形成涂层所必需的其他成分。替代涂层的外观特性是使用与前述成像和测量方法相同或兼容的方法生成。关于替代涂层外观特性的数据可以是存储的图像或非图像数据文件、或它们的组合。存储替代涂层的图像的优点为：当用不同阈值级别测量目标涂层的外观特性时，可使用相同的阈值级别来测量已存储的替代涂层图像，而无需采集新的替代图像。
在另一个实施方案中，使用一种包括以下步骤的方法采集目标涂层的一个或多个图像：
i)以两个或更多个照明角度和一个或多个预设强度相继为目标涂层提供定向照明；
ii)将来自所述目标涂层的各个所述照明的反射导向至成像装置以相继采集所述目标涂层的一个或多个目标图像。
在另一个实施方案中，使用一种包括以下步骤的方法采集目标涂层的一个或多个图像：
i)以一个或多个预设强度相继为目标涂层提供漫射照明；
ii)将来自所述目标涂层的各个所述照明的反射导向至成像装置以相继采集所述目标涂层的一个或多个目标图像。
在另一个实施方案中，使用一种包括以下步骤的方法采集目标涂层的一个或多个图像：
i)以一个或多个照明角度和一个或多个预设强度相继为目标涂层提供定向照明和漫射照明的组合；
ii)将来自所述目标涂层的各个所述照明的反射导向至成像装置以相继采集所述目标涂层的一个或多个目标图像。
可使用本领域技术人员确定的适当方法对这些实施方案中所采集的图像进行测量以生成外观数据。在本实施方案中，这种图像测量方法的一个实例可包括提取各个所述照明角度或强度下的特征和特征值。应当理解，本实施方案中的涂层数据库需要具有可比较的外观特性，优选地由相同、类似或兼容的方法生成，以便可计算对应的特征距离。
在另一个实施方案中，无需采集目标图像即可生成外观数据。其可以通过以下方法实现：检测目标涂层的反射率，并直接记录在非图像数据文件例如一套二进制数据文件、或可记录外观信息的其他非图像数据文件中。可直接或通过转换器配置任何前述数字成像装置以生成非图像数据文件，例如二进制数据文件。通过模拟成像装置记录的图像，例如由静态胶片照相机采集的照片，可通过例如扫描仪转换成数字图像、或非图像数据文件。
可在目标涂层的相同部分或不同部分获得目标涂层的颜色数据或外观数据。目标涂层的不同部分包括：涂覆有目标涂层的同一块基底的不同部分，以及涂覆有相同目标涂层的不同块基底的不同部分。例如，颜色数据或外观数据可得自同一车型、同一制造年份、以及涂覆有相同涂层的不同车辆。在另一个实例中，颜色数据或外观数据可得自涂覆有相同目标涂层的不同目标样板。
可将颜色数据(例如目标涂层的L，a，b，或L*，a*，b*或L，C，h值)输入计算装置并与颜色特性(例如，存储在涂层数据库中的涂层的L，a，b，或L*，a*，b*或L，C，h值)进行比较。目标涂层和涂层数据库中涂层之间的色差的各个方面(本文称为ΔL，Δa，Δb，或ΔL*，Δa*，Δb*，或ΔL，ΔC，ΔH)可使用前述美国专利公开2006/0181707中所述的公式确定，其中ΔL，Δa，Δb，或ΔL*，Δa*，Δb*或ΔL，ΔC，ΔH分别表示目标涂层和存储在涂层数据库中的涂层之间L，a，b，或L*，a*，b*，或L，C，h颜色值的差值。总色差ΔE或ΔE*可使用以下公式进行计算。
ΔE = ΔL 2 + Δa 2 + Δb 2
ΔE * = ΔL * 2 + Δa * 2 + Δb * 2
作为另外一种选择，还可使用前述美国专利公开2006/0181707中所述的公式由ΔL，ΔC，ΔH计算ΔE或ΔE*。
在该文献中公布了几个色差公式。国际照明委员会(CIE)于1994年推荐了现称为“CIE94公式”的色差公式。另一个常用的公式为“CMC公式”。这些均在前述美国专利公开2006/0181707中示出。这些公式提供了对普通观察者在给定照明条件(通常使用D65光源，代表普通日光)下会观察到的颜色匹配准确性的数学评估。用于研究的较新CIE推荐公式为CIEDE2000公式(Publication CIE 142-2001，ISBN 3 901 906 08 8，CIE，Vienna，Austria，2001)。对于随角异色，应在多个角度(优选地为3至5个)下计算这些值，并通过对各个角度下的ΔE或ΔE*进行加权来加以组合。作为另外一种选择，它们可通过对各个角度下的各单独ΔL，ΔC，ΔH分量进行加权来加以组合。这种情况的一个实例由Saris，H.J.A.等人示出(Color Res.Appl，15，200-205，1990)。在该出版物中，他们建议使用CMC公式来优化各角度下各分量的权重。
当ΔE或ΔE*的值小于某预设值时，一般认为色差不明显。这说明，当目标涂层和根据所存储配方制备的涂层之间的总色差ΔE或ΔE*小于所述预设值时，根据所存储配方制备的涂层一般可提供目标涂层的匹配物、或可共混匹配物。本领域的技术人员可根据具体需求确定预设值。例如，当汽车的镜面壳体要被涂覆与汽车涂层其余部分的颜色和外观相匹配的维修涂层时，ΔE或ΔE*的预设值可以略高，因为该镜面壳体和汽车涂层其余部分之间的颜色和外观差值可能不太明显。然而，当汽车的门板区域要涂覆维修涂层时，ΔE或ΔE*的预设值可以低得多，因为维修区域和门板其余部分之间的颜色和外观差值非常明显。
也可使用美国专利公开2006/0181707中所述的其他供选择替代方案将目标涂层的颜色数据与所存储的颜色特性进行比较。对颜色数据和所存储的颜色特性之间的总色差进行排序。
通过计算各目标特征值和各替代特征值之间的差值(本文称为“特征距离”)，可将外观数据与存储在涂层数据库中的各个单独外观特性进行比较。然后可生成特征距离的简单和、和的均方根、加权总和、或其他计算和。这种计算和的一个实例为本领域技术人员熟知的和的均方根(RMS)。本领域的技术人员容易理解的是，可赋予各特征、特征值或特征距离不同的加权因子以获得最优化的颜色和/或外观匹配。计算考虑因素、加权因子和算法在前述美国专利6,952,265中进行了详细描述，该专利以引用方式并入本文。根据选定的特征距离和，对比较的结果进行排序。
可从涂层数据库中选择一种或多种匹配配方，其中所述匹配配方具有与颜色数据相匹配的颜色特性和与外观数据相匹配的外观特性。一般来讲，首先选择ΔE小于2的所有涂层配方，然后考虑特征距离的和。选择ΔE小于2并具有最小特征距离和的涂层配方作为匹配配方。
目标涂层的颜色数据可得自色码、车辆的车辆识别代号(VIN)、VIN的一部分、或它们的组合。许多涂料供应商，尤其是车辆修补漆供应商，常常生产与车辆原始涂层(OEM涂层)相匹配的匹配涂层，并且这些匹配涂层通常与OEM涂层的色码、车辆识别代号或车辆VIN的一部分相关。根据色码或VIN来匹配车辆涂层颜色的方法是熟知的。使用VIN和色码来匹配目标涂层的颜色的一个实例公开于前述欧洲专利申请EP 1139234中。当使用色码、或VIN或色码和VIN的组合时，可从具有与色码、VIN、VIN的一部分、或它们的组合相关的涂层配方的涂层数据库中检索多个涂层配方。可将本发明所生成的外观特性整合到此涂层数据库中，并与涂层配方相关联，以便可使用目标涂层的颜色和外观数据来选择同时匹配颜色和外观的一种或多种配方。
本领域的技术人员应当理解，目标涂层的颜色数据和外观数据必须与存储在涂层数据库中的颜色特性和外观特性兼容。例如，如果目标涂层的颜色数据为L*，a*，b*数据，那么存储在涂层数据库中的颜色特性必须与L*，a*，b*数据兼容；并且，如果目标涂层的外观数据得自固定照明角度和多个强度，那么存储在涂层数据库中的外观特性也应有相同的或兼容的数据。本领域的技术人员还应当理解，某些数据形式可进行转换或互换，例如光谱反射率数据可转换成L*，a*，b*数据。涂层数据库可构建成使得多种数据格式的颜色和/或外观特性与各个所存储的涂层配方相关联，以便颜色或外观数据可自动与数据库中的兼容特性进行比较。
一旦选择了一种或多种匹配配方，即可根据该匹配配方来制备匹配涂层组合物，以用于制备与目标涂层颜色和外观相匹配的涂层。如果匹配涂层在颜色或外观上不完全令人满意，本领域的技术人员还可以通过修改配方中一种或多种组分的量来调整配方。
本发明还涉及一种用于确定一种或多种匹配配方以匹配含效应颜料的目标涂层的颜色和外观的系统。
这种系统的一个实施方案包括：用于获得目标涂层颜色数据的颜色测量装置；用于获得目标涂层的目标图像的成像装置；在一个或多个预设照明强度下为目标涂层提供照明并将所述照明的反射导向至成像装置的照明装置；包括处理器和存储器构件的计算装置；包含与颜色特性和外观特性相关联的涂层配方的涂层数据库，其中涂层数据库可从计算装置访问；以及可操作地位于存储器构件中的计算程序产品，该程序产品致使计算装置执行包括以下步骤的运算过程：
a.接收所述目标涂层的颜色数据和目标图像；
b.从所述目标图像测量所述目标涂层的特性以生成外观数据；
c.将所述颜色数据和所述外观数据与存储在涂层数据库中的颜色特性和外观特性进行比较；以及
d.从涂层数据库中选择一种或多种所述匹配配方，其中所述匹配配方具有与颜色数据相匹配的颜色特性和与外观数据相匹配的外观特性。
这种系统的另一个实施方案包括：用于获得目标涂层的颜色数据的颜色测量装置；用于获得所述目标涂层的外观数据的外观测量装置，所述外观测量装置还可包括照明装置，该照明装置用于在一个或多个预设照明强度下为目标涂层提供照明并将所述照明的反射导向至所述成像装置的外观测量元件；包括处理器和存储器构件的计算装置；包含与颜色特性和外观特性相关联的涂层配方的涂层数据库，其中涂层数据库可从计算装置访问；以及可操作地位于存储器构件中的计算程序产品，该程序产品致使计算装置执行包括以下步骤的运算过程：
a.接收所述目标涂层的颜色数据和外观数据；
b.将所述颜色数据和所述外观数据与存储在涂层数据库中的颜色特性和外观特性进行比较；以及
c.从涂层数据库中选择一种或多种所述匹配配方，其中所述匹配配方具有与颜色数据相匹配的颜色特性和与外观数据相匹配的外观特性。
本领域的技术人员可对前述成像装置中的一些或所有进行修改或重新配置以检测光反射并记录外观数据。成像装置还可与一个或多个计算装置联合使用以测量和记录外观数据。成像装置还可包括能够处理和记录外观数据而无需将图像传送给独立计算装置的内置计算装置单元。
实施例
在下面的实施例中将进一步限定本发明。应当理解，尽管这些实施例表示本发明的优选实施方案，但其仅作为例证给出。通过上述讨论和这些实施例，本领域技术人员可以确定本发明的实质性特征，并且在不脱离本发明的实质和范围的前提下，可以对本发明进行各种改变和变型以适应各种应用和条件。
外观测量
用得自Jai Pulnix，San Jose，California，USA的成像装置TM-7EX采集目标图像。照明角度设定为垂直于目标涂层表面的0°，并选择有效照明强度以使目标涂层中的薄片表现出不同的亮度。本文中使用的成像装置以0至255的范围内的图像强度级别存储数字图像。此范围来自于8位数据格式，该格式用于表示数字图像中任何一个像素的数据。选择照明强度设置，使图像的最亮部分位于或接近图像强度级别255，同时图像中图像强度较低的对象仍然可见。涂层数据库包含替代涂层的各个图像，其中替代涂层的图像采用相同的照明条件进行采集。
设定三种不同的阈值级别来测量所采集图像的外观特性：T1最高，T2居中，T3表示背景。对于本实施例中所述的测量，按以下方式设定阈值级别：
T1＝225，
T2＝150，并且
T3＝100。
然后使用计算机程序产品从每个图像提取以下特征。对于每个图像，测量整个图像的像素。出于统计目的，可测量一个以上的图像。本实施例中所示的某些数据表示一个以上的图像的测量的平均值。在目标涂层或替代涂层的相同或不同部分处采集图像。根据下述预先确定的尺寸，将特征分成不同的类别，如小、中等、大和特大。应当理解，本领域的技术人员在认为合适时，可对某些或全部特征选择不同的尺寸。
1)在阈值级别T1处：
对象数：图像强度等于或大于阈值T1的相异和连续的闪耀对象的总数。
小对象数：每个图像中测量出的小闪耀对象的平均数。小闪耀对象被定义为至少一个尺寸在10至20微米范围内的对象。在此特定测量中，忽略小于10微米的对象。
中等对象数：每个图像中测量出的中等闪耀对象的平均数。中等闪耀对象被定义为至少一个尺寸在20至30微米范围内的对象。
大对象数：每个图像中测量出的大闪耀对象的平均数。大闪耀对象被定义为至少一个尺寸在30至50微米范围内的对象。
特大对象数：每个图像中测量出的特大闪耀对象的平均数。特大闪耀对象被定义为至少一个尺寸大于50微米的对象。
T1区域：图像强度高于阈值级别T1的图像的面积分数。根据每个涂层的多个图像的测量值给出该涂层的平均值。
测量数据示于表1中。
表1：在阈值级别T1处的测量数据。
 
涂层 对象数 小对象数 中等对象数 大对象数 特大对象数 T1区域
目标涂层 226 37.4 45.6 15.2 4.4 0.5
替代涂层A 229 44.6 37.2 16.8 10.8 0.57
替代涂层B 131 23 20.2 9.2 4.6 0.3
替代涂层C 126 24.8 21.8 2.8 0.8 0.18
替代涂层D 313 68.4 51.8 9.2 2.2 0.5
替代涂层E 66 15.2 8 3.2 1.6 0.12
替代涂层F 287 56.8 43 19 6.4 0.59
替代涂层G 108 18 16.4 6.2 2.4 0.29
2)在阈值级别T2处：
扩大数量：前述四个类别(即上述小、中等、大和特大)中，与阈值级别T1相比，在阈值级别T2处尺寸扩大的闪耀对象的平均数。根据每个涂层的多个图像的测量值给出该涂层的平均值(表2)。
新对象数：前述四个类别中的新闪耀对象的平均数，其中新闪耀对象是与在阈值级别T1处检测到的任何闪耀对象相异的连续区域。根据每个涂层的多个图像的测量值给出该涂层的平均值(表2)。
扩大区域：与阈值级别T1相比，在阈值级别T2处具有扩大的闪耀对象的图像面积分数。根据每个涂层的多个图像的测量值给出该涂层的平均值(表3)。
新区域：在阈值级别T2处具有新闪耀对象的图像面积分数。根据每个涂层的多个图像的测量值给出该涂层的平均值(表3)。
高区域：上述扩大区域与新区域之和(表3)。
3)在阈值级别T3处：
中等区域：图像强度在阈值级别T2和T3之间的图像面积分数。根据每个涂层的多个图像的测量值给出该涂层的平均值。
低区域：图像强度在阈值级别T3以下的图像面积分数。根据每个涂层的多个图像的测量值给出该涂层的平均值。
表2：在阈值级别T2处的特征值
 
涂层 在阈值级别T2处的扩大对象数小对   中等对   大对   特大对象数   象数     象数   象数           在阈值级别T2处的新对象数中等          特大对象   小对   对象   大对   对象数     象数   数     象数   数          
目标涂层替代涂层A替代涂层B替代涂层C替代涂层D替代涂层E替代涂层F替代涂层G 0.2    65.4     68.2   39.60.2    62       56.6   49.80.2    30.6     39.2   29.80.2    45.8     34.4   12.20.6    98.8     81.2   46.80.2    20       16.2   14.60      92.4     73.4   53.40      18.6     32.6   30.2   693    127    57.2   6.4    0.4773    128    76.8   7.4    0588    107    65     7.8    1.6638    127    66.6   7.8    0.81236   230    137    12     1.8446    86.4   50     6.2    0.21000   195    92     5      0.2595    111    71.4   13.4   3 
表3：在阈值级别T2和T3处的特征值。
 
涂层 扩大区域 新区域 高区域 中等区域 低区域
目标涂层 1.44 0.62 2.1 62.3 35.6
替代涂层A 1.61 0.74 2.3 61.3 36.3
替代涂层B 0.96 0.64 1.6 63.2 35.2
替代涂层C 0.67 0.67 1.3 62.3 36.3
替代涂层D 1.83 1.28 3.1 61.7 35.2
替代涂层E 0.44 0.5 0.9 64.5 34.6
替代涂层F 1.81 0.9 2.7 60.6 36.7
替代涂层G 0.85 0.73 1.6 66.3 32.1
目标涂层的外观数据包括在3个阈值级别处生成的目标涂层的测量数据，并示于表1、2和3中。存储在涂层数据库中的外观特性包括在3个阈值级别处生成的替代涂层的测量数据，也示于表1、2和3中。
颜色的测量和比较
使用X-Rite，Grandville，Michigan制造的MA68II型测角分光光度计对上述目标涂层和替代涂层进行颜色测量。也可以使用分光光度计，例如X-Rite，Grandville，Michigan制造的SP64型分光光度计。
计算目标涂层与各替代涂层之间的总色差ΔE，并示于表4中。
表4：总色差。
 
涂层 ΔE
目标涂层 -
替代涂层A 1.90
替代涂层B 1.68
替代涂层C 1.63
替代涂层D 1.76
替代涂层E 0.97
替代涂层F 1.51
替代涂层G 1.67
外观数据的比较
通过计算和比较对应的特征值，将包括目标涂层的外观特征的外观数据与替代涂层的外观特征相比较。
首先，使用以下公式计算各个特征值比率：扩大区域/T1区域和新区域/T1区域。
REA＝扩大区域/T1区域
RNA＝新区域/T1区域
其中，对应特征值T1区域示于表1中，扩大区域和新区域示于表3中。
然后，用以下公式计算各个特征距离REA-Alt-REA-Tgt、RNA-Alt-RNA-Tgt和特征距离的均方根(RMS)：
RMS＝(((REA-Alt-REA-Tgt)2+(RNA-Alt-RNA-Tgt)2)/2)1/2
其中：
REA-Alt为替代涂层的REA值；
REA-Tgt为目标涂层的REA值；
RNA-Alt为替代涂层的REN值；
RNA-Tgt为目标涂层的REN值。
注意，本实施例中仅示出了两个比率来计算特征距离和特征距离之和。在本领域的技术人员确定有必要时，可使用其他特征、特征值、或特征距离。还应理解，可以赋予一个或多个特征、特征值或特征距离不同的加权因子，从而得出特征距离的加权和。
特征距离RMS的计算结果示于表5中。
表5：特征距离的RMS。
 
涂层 扩大区域/T1区域 新区域/T1区域 来自目标涂层的特征距离的RMS
目标涂层 2.88 1.24 -
替代涂层A 2.82 1.30 0.06
替代涂层B 3.20 2.13 0.67
替代涂层C 3.72 3.72 1.85
替代涂层D 3.66 2.56 1.08
替代涂层E 3.67 4.17 2.14
替代涂层F 3.07 1.53 0.24
替代涂层G 2.93 2.52 0.90
根据表5中所示的RMS结果，生成替代涂层的下列初始外观排名(表6)。
表6：初始外观排名列表。
 
替代涂层 外观排名
替代涂层A 1
替代涂层F 2
替代涂层B 3
替代涂层G 4
替代涂层D 5
替代涂层C 6
替代涂层E 7
然后考虑排名最高的替代涂层的其他特征值。比较特大闪耀对象数(表1中的特大闪耀对象数列)的差异。根据表1中的数据，可以确定排名最高的替代涂层A有太多的特大闪耀对象，这可能会得到与目标涂层相比较粗糙的涂层。因而替代涂层F在排名列表中上移。对各排名居前的替代涂层重复此方法，以生成调整后的外观排名。根据对颜色和外观排名的平衡考虑，完成配方的选择：替代涂层F是最佳匹配，替代涂层B和替代涂层A也能在可接受的容差以内满意地同时匹配目标涂层的颜色和外观。最终的配方选择示于表7中。
表7：配方选择结果。
 
替代涂层配方 ΔE 初始外观排名 调整后的外观排名         匹配配方 注释
目标涂层 - - - - -
替代涂层F 1.51 2 1 是 最佳匹配
替代涂层A 1.90 1 2 是 第2选择
替代涂层B 1.68 3 3 是 第2选择
替代涂层G 1.67 4 - 否
替代涂层D 1.76 5 - 否
替代涂层C 1.63 6 - 否
替代涂层E 0.97 7 - 否

Claims (47)

1.一种用于确定一种或多种匹配配方以匹配含效应颜料的目标涂层的颜色和外观的方法，所述方法包括以下步骤：
a)获得所述目标涂层的颜色数据；
b)获得所述目标涂层的外观数据；
c)将所述颜色数据和所述外观数据与存储在涂层数据库中的颜色特性和外观特性进行比较；以及
d)从所述涂层数据库中选择一种或多种所述匹配配方，其中所述匹配配方具有与所述颜色数据相匹配的颜色特性和与所述外观数据相匹配的外观特性。
2.权利要求1的方法，其中所述颜色数据包括L*，a*，b*或L，C，h值。
3.权利要求1的方法，其中所述颜色数据包括光谱反射率数据。
4.权利要求1的方法，其中所述颜色数据包括颜色识别码，所述颜色识别码选自车辆的色码、所述车辆的车辆识别代号(VIN)、所述VIN的一部分、或它们的组合。
5.权利要求1的方法，其中所述效应颜料为随角异色薄片。
6.权利要求1的方法，其中所述目标涂层固定到机动车车身的表面上。
7.一种用于确定一种或多种匹配配方以匹配含效应颜料的目标涂层的颜色和外观的方法，所述方法包括以下步骤：
a)使用颜色测量装置获得所述目标涂层的颜色数据；
b)使用成像装置在一个或多个预设照明强度下获得所述目标涂层的一个或多个目标图像；
c)从所述目标图像测量所述目标涂层的特性以生成外观数据；
d)将所述颜色数据和所述外观数据与存储在涂层数据库中的颜色特性和外观特性进行比较；以及
e)从所述涂层数据库中选择一种或多种所述匹配配方，其中所述匹配配方具有与所述颜色数据相匹配的颜色特性和与所述外观数据相匹配的外观特性。
8.权利要求7的方法，其中所述步骤b)包括：
i)在至少两个所述预设照明强度下相继为所述目标涂层提供照明；
ii)将来自所述目标涂层的每一所述照明的反射导向至所述成像装置以相继采集所述目标涂层的一个或多个目标图像。
9.权利要求7的方法，其中所述步骤b)包括：
i)以固定的照明角度和所述预设照明强度为所述目标涂层提供照明；
ii)选择具有有效强度的有效照明，在此强度下，所述目标涂层的效应颜料表现出不同的亮度；
iii)将来自所述目标涂层的所述有效照明的反射导向至所述成像装置以采集所述目标涂层的至少一个图像。
10.权利要求7的方法，其中所述步骤b)包括：
i)以两个或更多个照明角度和所述一个或多个预设强度相继为所述目标涂层提供照明；
ii)将来自所述目标涂层的每一所述照明的反射导向至所述成像装置以相继采集所述目标涂层的一个或多个目标图像。
11.权利要求7至10中任一项的方法，其中所述颜色测量装置为色度计、分光光度计、或测角分光光度计。
12.权利要求7至10中任一项的方法，其中所述颜色数据包括L*，a*，b*或L，C，h值。
13.权利要求7至10中任一项的方法，其中所述颜色数据包括光谱反射率数据。
14.权利要求7至10中任一项的方法，其中所述颜色数据包括颜色识别码，所述颜色识别码选自车辆的色码、所述车辆的车辆识别代号(VIN)、所述VIN的一部分、或它们的组合。
15.权利要求7至10中任一项的方法，其中所述成像装置为数字成像仪。
16.权利要求7至10中任一项的方法，其中所述效应颜料为随角异色薄片。
17.权利要求7至10中任一项的方法，其中所述目标涂层固定到机动车车身的表面上。
18.权利要求7至10中任一项的方法，其中所述颜色测量装置和所述成像装置被构造成从所述目标涂层的相同部分同时地或相继地获得所述颜色数据和所述目标图像。
19.权利要求7至10中任一项的方法，其中所述颜色测量装置和所述成像装置被构造成从所述目标涂层的不同部分同时地或相继地获得所述颜色数据和所述目标图像。
20.一种用于确定一种或多种匹配配方以匹配含效应颜料的目标涂层的颜色和外观的系统，所述系统包括：
a)用于获得所述目标涂层的颜色数据的颜色测量装置；
b)用于获得所述目标涂层的外观数据的外观测量装置；
c)包括处理器和存储器构件的计算装置；
d)包含与颜色特性和外观特性相关联的涂层配方的涂层数据库，其中所述涂层数据库可从所述计算装置访问；以及
e)可操作地位于所述存储器构件中的计算程序产品，该程序产品致使所述计算装置执行计算过程，所述计算过程包括以下步骤：
i)接收所述目标涂层的所述颜色数据和所述外观数据；
ii)将所述颜色数据和所述外观数据与存储在所述涂层数据库中的颜色特性和外观特性进行比较；以及
iii)从所述涂层数据库中选择一种或多种所述匹配配方，其中所述匹配配方具有与所述颜色数据相匹配的颜色特性和与所述外观数据相匹配的外观特性。
21.权利要求20的系统，其中所述颜色测量装置为色度计、分光光度计、或测角分光光度计。
22.权利要求20的系统，其中所述颜色数据包括L*，a*，b*或L，C，h值。
23.权利要求20的系统，其中所述颜色数据包括光谱反射率数据。
24.权利要求20的系统，其中所述颜色数据包括颜色识别码，所述颜色识别码选自车辆的色码、所述车辆的车辆识别代号(VIN)、所述VIN的一部分、或它们的组合。
25.权利要求20的系统，其中所述外观测量装置为数字成像仪。
26.权利要求20的系统，其中所述效应颜料为随角异色薄片。
27.权利要求20的系统，其中所述目标涂层固定到机动车车身的表面上。
28.一种用于确定一种或多种匹配配方以匹配含效应颜料的目标涂层的颜色和外观的系统，所述系统包括：
a)用于获得所述目标涂层的颜色数据的颜色测量装置；
b)用于在所述预设照明强度下获得所述目标涂层的目标图像的成像装置；
c)用于在一个或多个预设照明强度下为所述目标涂层提供照明并将所述照明的反射导向至所述成像装置的照明装置；
d)包括处理器和存储器构件的计算装置；
e)包含与颜色特性和外观特性相关联的涂层配方的涂层数据库，其中所述涂层数据库可从所述计算装置访问；以及
f)可操作地位于所述存储器构件中的计算程序产品，该程序产品致使所述计算装置执行计算过程，所述计算过程包括以下步骤：
i)接收所述目标涂层的所述颜色数据和所述目标图像；
ii)从所述目标图像测量所述目标涂层的特性以生成外观数据；
iii)将所述颜色数据和所述外观数据与存储在所述涂层数据库中的颜色特性和外观特性进行比较；以及
iv)从所述涂层数据库中选择一种或多种所述匹配配方，其中所述匹配配方具有与所述颜色数据相匹配的颜色特性和与所述外观数据相匹配的外观特性。
29.权利要求28的系统，其中所述颜色测量装置为色度计、分光光度计、或测角分光光度计。
30.权利要求28的系统，其中所述颜色数据包括L*，a*，b*或L，C，h值。
31.权利要求28的系统，其中所述颜色数据包括颜色识别码，所述颜色识别码选自车辆的色码、所述车辆的车辆识别代号(VIN)、所述VIN的一部分、或它们的组合。
32.权利要求28的系统，其中所述成像装置为数字成像仪。
33.权利要求28的系统，其中所述效应颜料为随角异色薄片。
34.权利要求28的系统，其中所述照明装置包括用于调节照明强度的装置。
35.权利要求28的系统，其中所述照明装置包括用于调节照明角度的装置。
36.权利要求28的系统，其中所述颜色测量装置包括用于调节照明角度的装置。
37.权利要求28的系统，其中所述颜色测量装置包括用于调节照明强度的装置。
38.权利要求28的系统，所述系统还包括用于存储和检索所述颜色数据和所述外观数据的第二数据库，其中所述第二数据库可从所述计算装置访问。
39.权利要求28的系统，其中所述颜色测量装置通过有线或无线连接方式可操作地连接到所述计算装置上。
40.权利要求28的系统，其中所述成像装置通过有线或无线连接方式可操作地连接到所述计算装置上。
41.权利要求28的系统，其中所述颜色测量装置和所述成像装置被构造在一个外壳单元中。
42.权利要求28的系统，其中所述颜色测量装置和所述成像装置被构造在分离的外壳单元中。
43.权利要求28的系统，其中所述颜色测量装置和所述成像装置被构造成从所述目标涂层的相同部分同时地或相继地获得所述颜色数据和所述目标图像。
44.权利要求28的系统，其中所述颜色测量装置和所述成像装置被构造成从所述目标涂层的不同部分同时地或相继地获得所述颜色数据和所述目标图像。
45.权利要求28的系统，其中所述计算装置为便携式计算装置。
46.权利要求45的系统，其中所述便携式计算装置通过无线连接方式可操作地连接到所述颜色测量装置或所述成像装置上。
47.权利要求28的系统，其中所述目标涂层固定到机动车车身的表面上。
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