CN103297800B - 一种反射扫描仪偏色的自动检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反射扫描仪偏色的自动检测方法，按照以下步骤实施：步骤1.采集IT8.7/2色靶；步骤2.建立Photoshop的RGB到Lab的色彩空间转换查找表；步骤3.分割IT8.7/2色靶彩色图像中的灰阶块区域；步骤4.计算灰阶块区域像素的平均值；步骤5.对反射扫描仪进行偏色判断及实现偏色大小的检测，分别在RGB、Photoshop的Lab颜色空间进行偏色判断以及偏色的量化计算，得到反射扫描仪偏色判断的结论，即成。本发明的方法，实现了反射扫描仪偏色的自动检测，有助于反射扫描仪的质量评价及正确选择和使用。

Description

一种反射扫描仪偏色的自动检测方法

技术领域

本发明属于扫描仪的质量检测技术领域，涉及一种扫描仪质量的检测方法，具体涉及一种反射扫描仪偏色的自动检测方法。

背景技术

反射扫描仪是计算机的一种数字化输入设备,它的基本工作原理为，光源照射到原稿上，原稿的反射光，经过R、G、B滤色片分光为R、G、B三个通道的光信号，然后经光电转换，模/数转换，最后成为计算机可以处理的数字化彩色图像。

同一幅原稿图像，由不同的扫描仪采集之后，数字彩色图像的颜色与原稿不一致的现象时常发生，因此评价扫描仪的质量，颜色的评价是不可或缺的，而灰平衡对颜色的影响又十分关键，如果扫描仪分色时不能实现灰平衡，那么就必然会产生偏色。例如灰色原稿经过彩色模式扫描后，如果其像素的RGB值相等，即R＝G＝B，则说明扫描仪实现了灰平衡，否则，扫描仪偏色。

现有的检测扫描仪偏色的方法，一种方法是用反射扫描仪以彩色模式扫描IT8.7/2色靶，然后在Photoshop图像处理软件中打开所扫描的色靶图像，用人眼观察扫描后的IT8.7/2色靶下方的灰阶部分，看是否有偏色现象。另一种方法是检查扫描后的IT8.7/2色靶灰阶部分中像素的RGB值，例如将以彩色模式扫描的IT8.7/2色靶读入Photoshop中，将光标从第1个灰阶块开始，依次移动，直到第22个灰块，同时查看每个灰阶块中各像素在Info面板上以RGB颜色模式显示的R、G、B值，如果R＝G＝B，则说明扫描后的灰阶块的颜色保持中性灰色，没有偏色；如果R、G、B的值不相等，则说明扫描之后的灰阶块产生了偏色，像素R、G、B的值相差越大，则说明偏色越严重。第一种方法只能主观的依据操作人员的经验对扫描仪的偏色进行定性判断，第二种方法可以定量的对扫描仪的偏色进行判断，但是同样必须人工手动操作进行，费时费力。

发明内容

本发明的目的是提供一种反射扫描仪偏色的自动检测方法，解决了现有技术中的反射扫描仪的偏色检测不能定量或者只能依靠手动操作，费时费力的问题。

本发明采用的技术方案是，一种反射扫描仪偏色的自动检测方法，按照以下步骤实施：

步骤1、采集IT8.7/2色靶；

步骤2、建立Photoshop的RGB到Lab的色彩空间转换查找表；

步骤3、分割IT8.7/2色靶彩色图像中的灰阶块区域；

步骤4、计算灰阶块区域像素的平均值

步骤5、对反射扫描仪进行偏色判断及实现偏色大小的检测，分别在RGB、Photoshop的Lab颜色空间进行偏色判断以及偏色的量化计算，得到反射扫描仪偏色判断的结论，即成。

本发明的有益效果是，以反射扫描仪的最大光学分辨率，按照彩色模式扫描IT8.7/2色靶，通过对扫描的IT8.7/2色靶彩色图像中的灰阶块区域自动分割，求出灰阶块区域的平均值，并按照所建立的色彩空间转换查找表将其转换为Photoshop的Lab模式，在RGB颜色空间以及Photoshop的Lab颜色空间，对扫描后的IT8.7/2色靶灰阶分别进行偏色判断，并量化计算出偏色的大小，实现了反射扫描仪偏色的自动检测。该方法有助于反射扫描仪的质量评价及正确选择和使用。

附图说明

图1是本发明方法实施例所采用的完整的IT8.7/2色靶以及其灰阶块区域分割示意图。

图中，1.IT8.7/2色靶的彩色块区域，2.IT8.7/2色靶的灰阶块区域。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的反射扫描仪偏色的自动检测方法，按照以下步骤具体实施：

步骤1、采集IT8.7/2色靶

以反射扫描仪的最大光学分辨率，按照彩色模式扫描IT8.7/2色靶，采集IT8.7/2色靶图像，如图1所示，为实施例所采用的完整的IT8.7/2色靶以及其灰阶块区域分割示意图；

步骤2、建立Photoshop的RGB到Lab的色彩空间转换查找表

在RGB空间，采用11级均匀分割，建立Photoshop的RGB到Lab的色彩转换查找表，其中的R、G、B的分割节点分别设置为0,25,50,75,100,125,150,175,200,225,255，共有组样本数据；在Photoshop的拾色器中输入R、G、B的值，读取对应的L、a、b值，L的取值范围为0～100，a的取值范围为+127～-128、b的取值范围为+127～-128，获得R、G、B与L、a、b的查找表数据，例如令R＝0、G＝0、B＝0，读取对应的L、a、b的值；令R＝0、G＝0、B＝25，读取L、a、b的值；令R＝0、G＝0、B＝50，读取L、a、b的值，……，令R＝255、G＝255、B＝255，读取L、a、b的值，由此建立Photoshop的RGB到Lab的色彩空间转换查找表，如表1所示；

表1 Photoshop的RGB到Lab的色彩空间转换查找表

步骤3、分割IT8.7/2色靶彩色图像中的灰阶块区域

参照图1，将采集的IT8.7/2色靶彩色图像进行灰度化，灰度化后的像素值Gray的计算公式如下式(1)：

$\mathrm{Gray}(i,j)=\frac{R(i,j)+G(i,j)+B(i,j)}{3},---\left(1\right)$

其中的H为色靶图像的高度，W为色靶图像的宽度；i＝1,2,…,H；j＝1,2,…,W；

从灰度化后的IT8.7/2色靶图像的底部开始，向上逐行遍历图像，选择阈值T＝100，如果某一点的像素值Gray小于阈值T，则将该点的像素值置为1，反之，则置为0，然后将每行像素的值相加得到sum，当sum的值大于等于色靶宽度W的五分之四时，则定义该行为灰阶块区域的下边界，记为H_start，继续向上逐行遍历图像，当某行的sum值再次大于等于色靶宽度W的五分之四时，则定义该行为灰阶块区域的上边界，记为H_end；

从灰度化后的IT8.7/2色靶图像的左边开始，向右逐列遍历图像，选择阈值T＝100，如果某一点的像素值Gray小于阈值T，则将该点的像素值置为1，反之，则置为0，然后将每列像素的值相加得到sum，当sum的值大于等于色靶高度H的五分之三时，则定义该列为灰阶块区域的左边界，记为W_start，然后从色靶图像的右边开始，向左逐列遍历图像，当某列的sum值大于等于色靶高度H的五分之三时，则定义该列为灰阶块区域的右边界，记为W_end；灰阶块区域的高h和宽w按照下式(2)计算得到：

$\begin{array}{c}h=H_{\mathrm{en}\stackrel{\‾}{d}}{H}_{\mathrm{star}}\\ w=W_{\mathrm{en}\stackrel{\‾}{d}}{W}_{\mathrm{star}}\end{array};---\left(2\right)$

步骤4、计算灰阶块区域像素的平均值

彩色色靶图像中的灰阶块区域所有像素的平均值按照下式(3)计算得到：

其中的R(i,j)、G(i,j)、B(i,j)是灰阶块区域中像素的R、G、B值，i＝H_start,H_start+1,…,H_end；j＝W_start,W_start+1,…,W_end，h为灰阶块区域的高，w为灰阶块区域的宽；

步骤5、对反射扫描仪进行偏色判断及实现偏色大小的检测

在RGB、Photoshop的Lab颜色空间进行偏色判断以及偏色的量化计算，具体步骤是：

5.1)RGB颜色空间的偏色判断及偏色大小定量计算

根据步骤4中求出的灰阶块区域像素的平均值偏色判断规则如下：

令 $m=\min (\stackrel{\‾}{R},\stackrel{\‾}{G},\stackrel{\‾}{B}),$ min表示求中的最小值，

如果则偏青；

如果则偏品红；

如果则偏黄；

如果则偏蓝；

如果则偏绿；

如果则偏红；

如果则无偏色，

当判断结果为偏色时，偏色大小Value的量化定义如下式(4)：

$\mathrm{Value}=\frac{\sqrt{{(\stackrel{\‾}{R}-m)}^2+{(\stackrel{\‾}{G}-m)}^2+{(\stackrel{\‾}{B}-m)}^2}}{256}\×100\%,---\left(4\right)$

其中的m为中的最小值；

5.2)Photoshop的Lab颜色空间偏色判断及偏色大小定量计算

根据步骤2建立的Photoshop的RGB到Lab色彩空间转换查找表以及三维插值查找表方法中的四面体插值算法，将步骤4中求出的灰阶块区域像素的平均值转换到Photoshop的Lab，得到对应的一组Photoshop的L、a、b值，根据其中的a、b值，偏色判断规则如下：

(a)当a、b位于平面坐标系第一象限时，即a>0，b>0；

若a>b，则偏红；

若a≤b，则偏黄；

(b)当a、b位于平面坐标系第二象限时，即a<0，b>0；

若|a|≤b，则偏黄；

若|a|>b，则偏绿；

(c)当a、b位于平面坐标系第三象限时，即a<0，b<0；

若|a|>|b|，则偏绿；

若|a|≤|b|，则偏青；

(d)当a、b位于平面坐标系第四象限时，即a>0，b<0；

若a＜|b|，则偏蓝；

若a≥|b|，则偏品红；

(e)若a＝b＝0，则不偏色；

当判断结果为偏色时，偏色大小Value的量化定义如下式(5)：

$\mathrm{Value}=\frac{\sqrt{a^2-b^2}}{128}\&times;100\%,---\left(5\right)$

得到反射扫描仪偏色判断的结论，即成。

Claims (4)

1.一种反射扫描仪偏色的自动检测方法，其特点在于，按照以下步骤实施：

步骤1、采集IT8.7/2色靶；

步骤2、建立Photoshop的RGB到Lab的色彩空间转换查找表，

R、G、B的分割节点分别设置为0,25,50,75,100,125,150,175,200,225,255，共有11³＝1331组样本数据；

在Photoshop的拾色器中输入R、G、B的值，读取对应的L、a、b值，L的取值范围为0～100，a的取值范围为+127～-128、b的取值范围为+127～-128，获得R、G、B与L、a、b的查找表数据，建立Photoshop的RGB到Lab的色彩空间转换查找表；

步骤3、分割IT8.7/2色靶彩色图像中的灰阶块区域；

步骤4、计算灰阶块区域像素的平均值

步骤5、对反射扫描仪进行偏色判断及实现偏色大小的检测，分别在RGB、Photoshop的Lab颜色空间进行偏色判断以及偏色的量化计算，得到反射扫描仪偏色判断的结论，具体过程是：

RGB颜色空间的偏色判断及偏色大小定量计算过程是，根据步骤4中求出的灰阶块区域像素的平均值偏色判断规则如下：

令 $m=\min (\stackrel{\&OverBar;}{R},\stackrel{\&OverBar;}{G},\stackrel{\&OverBar;}{B}),$ min表示求中的最小值，

如果则偏青；

如果则偏品红；

如果则偏黄；

如果则偏蓝；

如果则偏绿；

如果则偏红；

如果则无偏色，

当判断结果为偏色时，偏色大小Value的量化定义如下式(4)：

$\mathrm{Value}=\frac{\sqrt{{(\stackrel{\&OverBar;}{R}-m)}^2+{(\stackrel{\&OverBar;}{G}-m)}^2+{(\stackrel{\&OverBar;}{B}-m)}^2}}{256}\&times;100\%,---\left(4\right)$

其中的m为中的最小值；

Photoshop的Lab颜色空间偏色判断及偏色大小定量计算过程是，根据步骤2建立的Photoshop的RGB到Lab色彩空间转换查找表以及三维插值查找表方法中的四面体插值算法，将步骤4中求出的灰阶块区域像素的平均值转换到Photoshop的Lab，得到对应的一组Photoshop的L、a、b值，根据其中的a、b值，偏色判断规则如下：

(a)当a、b位于平面坐标系第一象限时，即a>0，b>0；

若a>b，则偏红；

若a≤b，则偏黄；

(b)当a、b位于平面坐标系第二象限时，即a<0，b>0；

若|a|≤b，则偏黄；

若|a|>b，则偏绿；

(c)当a、b位于平面坐标系第三象限时，即a<0，b<0；

若|a|>|b|，则偏绿；

若|a|≤|b|，则偏青；

(d)当a、b位于平面坐标系第四象限时，即a>0，b<0；

若a＜|b|，则偏蓝；

若a≥|b|，则偏品红；

(e)若a＝b＝0，则不偏色；

当判断结果为偏色时，偏色大小Value的量化定义如下式(5)：

$\mathrm{Value}=\frac{\sqrt{a^2+b^2}}{128}\&times;100\%,---\left(5\right)$

即成。

2.根据权利要求1所述的反射扫描仪偏色的自动检测方法，其特点在于：所述的步骤1中，以反射扫描仪的最大光学分辨率，按照彩色模式扫描IT8.7/2色靶，采集IT8.7/2色靶图像。

3.根据权利要求1所述的反射扫描仪偏色的自动检测方法，其特点在于：所述的步骤3中，将采集的IT8.7/2色靶彩色图像进行灰度化，灰度化后的像素值Gray的计算公式如下式(1)：

$\mathrm{Gray}(i,j)=\frac{R(i,j)+G(i,j)+B(i,j)}{3},---\left(1\right)$

其中的H为色靶图像的高度，W为色靶图像的宽度；i＝1,2,…,H；j＝1,2,…,W；

从灰度化后的IT8.7/2色靶图像的底部开始，向上逐行遍历图像，选择阈值T＝100，如果某一点的像素值Gray小于阈值T，则将该点的像素值置为1，反之，则置为0，然后将每行像素的值相加得到sum，当sum的值大于等于色靶宽度W的五分之四时，则定义该行为灰阶块区域的下边界，记为H_start，继续向上逐行遍历图像，当某行的sum值再次大于等于色靶宽度W的五分之四时，则定义该行为灰阶块区域的上边界，记为H_end；

从灰度化后的IT8.7/2色靶图像的左边开始，向右逐列遍历图像，选择阈值T＝100，如果某一点的像素值Gray小于阈值T，则将该点的像素值置为1，反之，则置为0，然后将每列像素的值相加得到sum，当sum的值大于等于色靶高度H的五分之三时，则定义该列为灰阶块区域的左边界，记为W_start，然后从色靶图像的右边开始，向左逐列遍历图像，当某列的sum值大于等于色靶高度H的五分之三时，则定义该列为灰阶块区域的右边界，记为W_end；灰阶块区域的高h和宽w按照下式(2)计算得到：

$\begin{array}{c}h=H_{\mathrm{en}\stackrel{\&OverBar;}{d}}{H}_{\mathrm{star}}\\ w=W_{\mathrm{en}\stackrel{\&OverBar;}{d}}{W}_{\mathrm{star}}\end{array}.---\left(2\right)$

4.根据权利要求3所述的反射扫描仪偏色的自动检测方法，其特点在于：所述的步骤4中，彩色色靶图像中的灰阶块区域所有像素的平均值按照下式(3)计算得到：

其中的R(i,j)、G(i,j)、B(i,j)是灰阶块区域中像素的R、G、B值，i＝H_start,H_start+1,…,H_end；j＝W_start,W_start+1,…,W_end，h为灰阶块区域的高，w为灰阶块区域的宽。