CN102906762A - 用于测量对象的色值的系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于测量对象的色值的系统及方法，包括：移动通信装置，具有带传感器的摄像机，所述传感器设置成检测从被照射的对象反射的入射光的波长。所述移动通信装置还具有处理器，所述处理器设置成基于从所述传感器接收到的所检测到的波长测量所述对象的色值并将所述对象的所测得的色值输出以用于显示在所述移动通信装置的显示屏上。

Description

用于测量对象的色值的系统及方法

技术领域

本发明涉及一种用于测量对象的色值（colour value）的系统及方法，尤其涉及使用移动通信装置测量和显示色值。

背景技术

诸如色度计或光谱光度计之类的颜色测量装置通常用于通过测量物体的色值来定量人们对物体颜色的感知。测得的色值随后能用于向所述测量装置的多个使用者一致性地描述物体的颜色。此外，所述测量装置使多个使用者（所述多个使用者中的每个都不同时感知物体颜色）能参照标准照明体来一致性地描述颜色。然而，存在有与这些颜色测量装置相关联的一些问题，如结果在不同类型的测量装置之间的可移植性和一致性。

一种现有类型的颜色测量装置为三刺激色度计，其通常用于测量和/或计算对象的颜色的三刺激值，即表示颜色的红光波长成分（wavelengthcomponent）、蓝光波长成分和绿光波长成分的值。这些色度计能将所测得的三刺激值显示给所述色度计的使用者，以用于与其它测得的三刺激值进行比较。然而，尽管这些色度计能制成便携式，但使用者仅能比较由所述色度计测得并显示的物体的三刺激值。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于测量对象的色值的系统，包括：移动通信装置，所述移动通信装置具有带传感器的摄像机，所述传感器设置成检测从被照射的对象反射的入射光的波长；其中，所述移动通信装置具有处理器，所述处理器设置成基于从所述传感器接收到的所检测到的波长测量所述对象的色值并将所述对象的所测得的色值输出以用于显示在所述移动通信装置的显示屏上。

在一实施方式中，所述移动通信装置可操作成使所述色值在其它移动装置之间或基于互联网的应用程序之间传输。

在一实施例中，将光源设置成照射所述对象，优选在所述对象的表面上强度均匀地照射所述对象。在一构型中，将所述光源设置在所述移动通信装置中并且包括至少一个LED。在这种构型中，所述或各LED可操作成以模拟日光的光照射所述对象。在一实例中，所述至少一个LED包括白光LED，所述白光LED可操作成发射具有可见电磁光谱的模拟日光的光。在另一实例中，所述至少一个LED包括红光LED、蓝光LED以及绿光LED，它们组合在一起发射具有可见电磁光谱的模拟日光的光。

在一实施方式中，所述或各LED能以与其相距所述对象的距离相对应的指定的功率操作，从而以指定的强度照射所述对象。在该实施方式中，将所述处理器进一步设置成确定提供给所述或各LED的所述相对应的指定的功率。

在一替代实施方式中，所述光源为环境光，并且将所述处理器进一步设置成确定所述环境光的强度，以将从所述传感器接收到的所检测到的波长进行变换，以测量所述对象的色值。

在一实施方式中，所述或各LED是CIE标准照明体。本领域技术人员可理解的是，CIE标准照明体为已知曲线（profile）或电磁光谱的可见光，例如D65。在另一实例中，所述或各LED为D50照明体。根据该上面的实例，红光LED、蓝光LED以及绿光LED在组合时可以发射具有根据D65光谱的可见电磁光谱的光。

在一实施方式中，所述传感器包括多色传感器。在该实施方式中，所述传感器可操作成检测所述可见光谱的光的波长。在一实例中，所述传感器可操作成检测所述可见光谱的光（如红光、蓝光以及绿光）的指定的波长。或者，所述传感器可操作成以指定间隔（如在所述可见光谱的400nm至700nm之间每10nm）检测指定的波长。

在另一实施方式中，所述传感器包括用于检测红光波长的传感器、用于检测蓝光波长的传感器以及用于检测绿光波长的传感器。本领域技术人员还可理解的是，所述传感器可以包括各种部件，如放大器、光电探测器以及用于过滤指定的波长的光的滤波器。

在一实施方式中，所述传感器包括CCD传感器阵列。或者，所述传感器包括CMOS传感器阵列。本领域技术人员可理解的是，所述传感器还可以包括其它传感器，如HCMOS传感器。

在一实施例中，将所述处理器进一步设置成基于从所述或各传感器接收到的相应检测到的红光波长、蓝光波长以及绿光波长来测量所述对象的色值。

在一实施方式中，将所述处理器进一步设置成基于所检测到的红光波长、蓝光波长以及绿光波长来提供色空间（colour space）的色度坐标（chromaticitycoordinate）。在一实例中，所述色空间包括CIE XYZ色空间。在另一实例中，所述色空间包括sRGB色空间。本领域技术人员可理解的是，一个色空间的色度坐标可以被变换成另一色空间的色度坐标。

在一实施方式中，将所述处理器进一步设置成将所述sRGB色空间的色度坐标变换为彩调（Colour）值、饱和度（Saturation）值以及亮度值。在该实施方式中，所述sRGB色度坐标被变换成包括：指定的彩调值，基于所述对象的被感知的颜色或色调（hue）；饱和度值，基于从所述对象反射的所述被感知的颜色的纯度；以及亮度值，基于从所述对象反射的所述光的亮度。

在该实施方式中，将所述移动通信装置的所述显示屏设置成显示所述对象的所测得的色值，所述对象的所测得的色值包括相对于其它彩调值、饱和度值以及亮度值的变换后的所述彩调值、所述饱和度值以及所述亮度值。此外，可将所述显示屏进一步设置成显示基于所述对象的所测得的色值的颜色。在一构型中，进一步将所述显示屏设置成显示基于所述对象的所测得的色值的所述颜色，所述颜色相对于基于其它彩调值、饱和度值以及亮度值的其它颜色。例如，可将所显示的颜色显示为相对于具有不同彩调（或色调）值但具有相同的饱和度值和亮度值的其它所显示的颜色。

在一实施方式中，所述移动通信装置包括移动电话。然而，本领域技术人员可理解的是，所述移动通信装置可以包括移动计算机，所述移动计算机整合有处理器、摄像机以及显示器，所述移动计算机被设置成通过网络（例如3G）进行通信。

根据本发明的另一方面，提供一种移动通信装置，用于测量对象的色值，包括：摄像机，所述摄像机具有传感器，所述传感器设置成检测从被照射的对象反射的入射光的波长；处理器，所述设置成基于从所述传感器接收到的所检测到的波长测量所述对象的色值并将所述对象的所测得的色值输出以用于显示；以及显示屏，所述显示屏设置成显示所测得的色值。

根据本发明的另一方面，提供一种用于测量对象的色值的方法，所述方法包括：将包括有摄像机、处理器和显示屏的移动通信装置置于与被照射的对象相邻；利用所述摄像机的传感器检测从所述被照射的对象反射的入射光的波长；利用所述处理器基于从所述传感器接收到的所检测到的波长测量所述对象的色值；利用所述处理器输出所述对象的所测得的色值，以用于显示；以及利用所述显示屏显示所述对象的所测得的色值。

根据本发明的另一方面，提供一种计算机程序代码，所述计算机程序代码在被执行时实现上述方法。

根据本发明的另一方面，提供一种计算机可读取介质，所述计算机可读取介质包括上述程序代码。

根据本发明的另一方面，提供一种数据文件，所述数据文件包括上述程序代码。

附图说明

为使本发明能够更清楚地确定，现在将参照附图通过实例说明多个实施方式，在附图中：

图1是根据本发明一实施方式的用于测量对象的色值的系统的示意图；

图2是根据本发明一实施方式的用于测量对象的色值的系统的进一步的示意图，其示出了光源；

图3是图1或图2的系统的进一步的示意图，其示出了所测得的色值显示在移动通信装置的显示屏上；

图4是由图1或图2的系统执行的方法的流程图；

图5是根据本发明一实施方式的用于测量对象的色值的系统的进一步的示意图；以及

图6是图1、图2或图5的系统的进一步的示意图，其示出了所测得的色值显示在移动通信装置的显示屏上。

具体实施方式

根据本发明的一实施方式，提供一种用于测量对象（图1中未示出）的色值的系统10，系统10包括移动通信装置12，如移动电话或移动计算机（在此称为移动电话）。移动通信装置12包括摄像机14、传感器16、处理器18以及显示屏20。在该实施方式中，将传感器16设置成检测从对象反射的入射光的波长，所述对象由光源（图1中未示出）照射。如上所述，所述光源可以为环境光或直射光，如从LED或白炽灯发射的光。在另一实施方式中，将LED设置于移动电话12上以进行闪光拍摄（flash photography）并且构造成处理器18的光源。就是说，将处理器18设置成基于当前照射的对象（被测量或被选定的）和/或距离来配置提供给LED的功率，从而能以指定的强度照射对象。

在该实施方式中，将处理器18设置成基于从传感器接收的已检测的波长来测量对象的色值。随后，处理器18将所测得的色值输出，以在显示屏20上显示。

在图1所示的实施方式中，摄像机14设置在移动电话12中。在一实例中，摄像机14为用于对象的数字成像（例如为对象拍摄数码照片）的CCD或CMOS摄像机。在该实例中，摄像机14包括开孔（未示出），以使光穿过所述开孔到达CCD或CMOS传感器16上，CCD或CMOS传感器16可以是与形成对象的图像的像素的二维网格相对应的传感器阵列。此外，CCD或CMOS传感器阵列可操作成通过每个像素的红色成分、绿色成分和蓝色成分及它们各自的强度来表示每个像素。此外，传感器阵列16可以另外采用滤波器或分光棱镜，以将入射光分离成各个波长组。在任何情况下，传感器阵列16检测对象的表面反射的光的多个波长及所述多个波长的各自的强度，以用于处理器18来测量对象的表面的色值。然后，所测得的色值能显示给移动电话12的使用者并且可以被处理器18执行的其它程序使用或经由电信网络传送给其它使用者。

例如，存在于移动电话12的一程序可以设置成针对特定对象将所测得的色值与已知的色值进行比较。例如，在一个应用中，对象的表面为葡萄的表皮并且使用者能够比较所测得的色值，以确定所述葡萄的成熟度。在另一应用中，对象的表面为鞋子的颜色并且使用者能搜索本地或全球GPS范围内的商店库存以寻找在售的其它颜色的产品，如处于由使用者确定的颜色的任意范围内的唇膏或指甲油或衣服，以与鞋子的颜色相协调。在另一应用中，对象的表面为执业医生确诊的皮肤色素缺陷，所述皮肤色素缺陷可被测量并保存于一装置以供使用者进行日后的查找并与新测量结果进行比较，并传输至执业医生的显示装置上以征求意见。

在另一实例中，能够将所测得的色值传送至其他使用者，以显示在他们的移动电话上，用于征求他们对所述对象的所测得的色值的意见。此外，所测得的色值能以一颜色进行显示。针对该实例，因为所测得的色值能以相对于在所述移动电话上显示的其它颜色的一颜色进行显示，所以使用者能参照其它颜色（如图3中所示）检查作为对象的颜色的所述测得的色值。

上述实例要求移动电话12中存有专门的软件应用。这些软件应用通常以程序代码存储于移动电话12的可由处理器18访问的存储器（未示出）中。在本文中，术语“处理器”通常是指任何能处理所存储的指令的装置，处理器可以包括微处理器、微控制器、可编程逻辑装置或其它计算装置。

图2示出了用于测量对象的色值的系统22的另一实施方式。在该实施方式中，移动通信装置12相邻于对象24，从而在使用时对象的表面能使其色值被测量。此外，在使用时，光源26可操作成照射对象24的表面，以便反射的光能达到传感器16。在该实施方式中，光源26为LED，所述LED能在距离对象指定的距离处以指定的功率操作，从而以指定的强度照射对象。此外，处理器18设置成基于光管28的从LED 26延伸至摄像机14的开孔的距离来确定提供给LED 26的相应的指定的功率。

在一实例中，将移动电话12置于与对象24相邻，以便能以指定的强度照射所述对象并且没有环境光会被传感器16检测到。在该实施方式中，LED26能作为诸如D65或D50照明体这样的CIE标准照明体进行操作，以确保色值测量的一致性。

如上所述，将显示屏20设置成将所测得的色值显示给移动电话12的使用者。在图3中所示的实施方式中，所测得的色值作为相对于色带34上其它所显示的颜色的颜色32显示给使用者，利用指示器36来指示该颜色在所述色带上的位置。在该实施方式中，可将所显示的颜色32显示为相对于具有不同彩调（或色调）值的其它所显示的颜色。就是说，如此设置所述色带，即将人类可感知的处于红色和紫色之间的一些色调显示在所述色带上并且由指示符36指示所述色调。

如上所述，为了将所测得的色值显示为颜色，将处理器18设置成基于从传感器16接收到的分别检测到的红光波长、蓝光波长以及绿光波长来测量对象的色值，并基于所检测到的红光波长、蓝光波长以及绿光波长来提供色空间的色度坐标。在一个实例中，所述色空间包括CIE XYZ色空间，然而可设想的是，也可采用CIE RGB色空间。在该实例中，将所检测到的红光波长、蓝光波长以及绿光波长转换成CIE XYZ色空间的坐标。然后将这些坐标进一步变换成sRGB坐标，以用于进一步的操作。为了便于这种操作，将sRGB坐标随后变换为彩调值、饱和度值以及亮度值，以便如上所述能够将所显示的颜色32显示为相对于色带34上的其它颜色。由此，在一个实例中，显示在色带34上的颜色具有与所测得的色值的变换后的饱和度值和亮度值相匹配的饱和度值和亮度值，以进行色调比较。本领域技术人员可以理解的是，可将所述色带采用饱和度值和亮度值的其它配置进行显示，以提供不同的比较。例如，可将所显示的色带34显示为具有单色调和不同的亮度值，以进行亮度比较。此外，饱和度值和亮度值可以是使用者可配置的，以用于改善比较。

图5示出了用于测量对象的色值的系统的另一实施方式。在该实施方式中，传感器16位于移动电话12的底部，并且从摄像机14的开孔延伸至传感器16的光管28纵向地设置在移动电话12中。在使用时，对象24位于顶部，以便所述对象的表面能使其色值被测量。此外，将可操作成照射对象24的表面的光源26置于与传感器16相邻的移动通信装置12的底部。在又一实施方式中，光管28被设置于移动电话12外部并且包括传感器16、光源26以及通信装置（未示出），其中所述通信装置可操作成将数据从传感器16传送至移动电话12的处理器18，从而能将所测得的色值显示在显示屏20上。

如图6中所示，在一个应用中，诸如衣物这样的物体的对象表面能被测量并与先前测得并保存于使用者的移动电话12的用于进行比较的现有对象（例如产品）的颜色（如现有的所测得的鞋子的颜色和袋子的颜色）进行比较。在该应用中，移动电话12将先前测得的产品的色值以彩调值、饱和度值以及亮度（CSL）值的形式进行存储或者通过互联网获得产品的色值。在任何情况下，移动电话12的显示屏20能用于客观地分辨产品的颜色。例如，物体（如一件衣服）的测得的颜色32能与所存储的手提包52和鞋子54的颜色进行比较。在该实例中，手提包52具有6:93:87的CSL值，而鞋子54具有5:91:60的CSL值，它们在显示屏20上显示为颜色50，以用于视觉比较。

在又一应用中，移动电话12能访问网络（如互联网）并获得由用于测量色值的所述系统的其他使用者先前测得的物体的CSL值。这样，物体的颜色能被客观地用于近似度比较、协调颜色（harmonious colour）的匹配比较以及价格比较。移动电话12可操作成基于所测得的色值确定并建议协调颜色（如建议所测得的颜色的互补色（complementary colour）），并且可进一步操作用于查找和显示具有所确定的协调颜色的物体。由此，例如，使用者测量一鞋子的色值（所述色值显示给使用者为32），并且移动电话12随后利用移动电话12的GPS坐标和邻近商店的互联网列表（所述邻近商店已将它们的手提袋用CSL值表征），查找并显示在使用者附近的具有所述鞋子的颜色的协调颜色的手提袋52。

返回参照图4，图4图解了一种由上述系统执行的用于测量对象的色值的方法38的流程图。方法38包括：40将移动通信装置置于与被照射的对象相邻；42利用设置在所述移动通信装置中的摄像机的传感器检测从所述对象反射的入射光的波长；以及44基于所检测到的波长测量所述对象的色值。方法38进一步包括：46将所测得的色值输出，以用于显示；以及48显示所述对象的所测得的色值。

由所述系统的上述说明，所述方法的另外的方面将变得显而易见。可以理解的是：所述方法的至少一部分将由移动通信装置的处理器数字化实现。本领域技术人员还可以理解的是，所述方法的至少一部分可以以程序代码来体现。所述程序代码可以以一些方式来提供，例如存储在触摸式计算机的可读取的存储介质（如磁盘或存储器）中或以数据信号提供（例如，通过从服务器传输所述数据信号）。本领域技术人员可理解的是，程序代码提供一系列可由处理器执行的指令。

本发明的所属领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可作出许多修改。

在随后的权利要求书中以及在本发明的前述说明书中，除非上下文由于明确传达或必须暗含所另有要求之外，单词“包括”或其时态上的变形以包含意义使用，即，说明所阐述的特征存在但不排除在本发明的各种实施方式中存在或增加另外的特征。

将理解的是，如果在本文中参考有任何现有技术文献，这些参考文献并不构成承认这些文献形成在澳大利亚或任何其它国家内的本领域公知常识的一部分。

Claims (28)

1.一种用于测量对象的色值的系统，包括：

移动通信装置，所述移动通信装置具有带传感器的摄像机，所述传感器设置成检测从被照射的对象反射的入射光的波长；

其中，所述移动通信装置具有处理器，所述处理器设置成基于从所述传感器接收到的所检测到的波长测量所述对象的色值，并将所述对象的所测得的色值输出以用于显示在所述移动通信装置的显示屏上。

2.如权利要求1所述的系统，进一步包括光源，所述光源设置成照射所述对象。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述光源设置在所述移动通信装置中。

4.如权利要求3所述的系统，其中所述光源包括至少一个LED。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述或各LED能以与其相距所述对象的距离相对应的指定的功率操作，从而以指定强度照射所述对象。

6.如权利要求4所述的系统，其中所述或各LED可操作成以模拟日光的光照射所述对象。

7.如权利要求6所述的系统，其中各LED是CIE标准照明体。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述CIE标准照明体为D65。

9.如权利要求5所述的系统，其中所述处理器进一步设置成确定提供给所述或各LED的所述相对应的指定的功率。

10.如权利要求1-9中任一项所述的系统，其中所述传感器包括多色传感器。

11.如权利要求1-9中任一项所述的系统，其中所述传感器包括用于检测红光波长的传感器、用于检测蓝光波长的传感器以及用于检测绿光波长的传感器。

12.如权利要求10或11所述的系统，其中所述处理器进一步设置成基于从所述或各传感器接收到的相应检测到的红光波长、蓝光波长以及绿光波长来测量所述对象的色值。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述处理器进一步设置成基于所检测到的红光波长、蓝光波长以及绿光波长来提供色空间的色度坐标。

14.如权利要求13所述的系统，其中所述色空间包括CIE XYZ色空间。

15.如权利要求13所述的系统，其中所述色空间包括sRGB色空间。

16.如权利要求15所述的系统，其中所述处理器进一步设置成将所述sRGB色空间的色度坐标变换为彩调值、饱和度值以及亮度值。

17.如权利要求16所述的系统，其中所述对象的所测得的色值包括变换后的所述彩调值、所述饱和度值以及所述亮度值。

18.如权利要求17所述的系统，其中所述显示屏设置成显示所述对象的所测得的色值，所述对象的所测得的色值包括相对于其它彩调值、饱和度值以及亮度值的变换后的所述彩调值、所述饱和度值以及所述亮度值。

19.如权利要求18所述的系统，其中所述显示屏进一步设置成显示基于所述对象的所测得的色值的颜色。

20.如权利要求19所述的系统，其中所述显示屏进一步设置成显示基于所述对象的所测得的色值的所述颜色，所述颜色相对于基于其它彩调值、饱和度值以及亮度值的其它颜色。

21.如权利要求1-9中任一项所述的系统，其中所述传感器包括CCD传感器阵列。

22.如权利要求1-9中任一项所述的系统，其中所述传感器包括CMOS传感器阵列。

23.如权利要求1-20中任一项所述的系统，其中所述移动通信装置包括移动电话。

24.一种移动通信装置，用于测量对象的色值，包括：

摄像机，所述摄像机具有传感器，所述传感器设置成检测从被照射的对象反射的入射光的波长；

处理器，所述处理器设置成基于从所述传感器接收到的所检测到的波长测量所述对象的色值并将所述对象的所测得的色值输出以用于显示；以及

显示屏，所述显示屏设置成显示所测得的色值。

25.一种用于测量对象的色值的方法，所述方法包括：

将包括有摄像机、处理器以及显示屏的移动通信装置置于与被照射的对象相邻；

利用所述摄像机的传感器检测从被照射的对象反射的入射光的波长；

利用所述处理器基于从所述传感器接收到的所检测到的波长测量所述对象的色值；

利用所述处理器输出所述对象的所测得的色值，以用于显示；以及

利用所述显示屏显示所述对象的所测得的色值。

26.一种计算机程序代码，所述计算机程序代码在被执行时实现权利要求25所述的方法。

27.一种计算机可读取介质，所述计算机可读取介质包括权利要求26所述的程序代码。

28.一种数据文件，所述数据文件包括权利要求26所述的程序代码。

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