CN103542937A - 一种数码印花色差的检验方法 - Google Patents

一种数码印花色差的检验方法 Download PDF

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陈刚
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Abstract

本发明公开了一种数码印花色差的检验方法。本发明包括如下步骤：步骤1.原始印花图案信息的存储；步骤2.提取打印图案的色差值；步骤3.调用步骤1存储的原始印花图案信息，与打印图案的色差值进行比对，计算打印图案的色差
Figure 2013104632307100004DEST_PATH_IMAGE002
取值；步骤4.判断色差值

Description

一种数码印花色差的检验方法
技术领域
本发明设计属于计算机辅助设计领域，其具体涉及工业纺织品图案设计、计算机图形图像学技术，尤其提供一种数码印花色差的检验方法。
背景技术
数码印花生产由于其快速、灵活的特点，在很多生产领域取代了传统的网式印花工艺。与网式印花工艺相比，数码印花可以更加快速地打印一幅图案，在单位时间内可打印图案的种类极大地增加，理论上来说可以丰富服装市场上的设计种类，提高社会生活水平。但色差的存在，对数码印花的大规模生产化造成了较大的阻碍。
色差是指当一幅设计图案被打印到布料上后，其图案颜色与原始电子稿存在的差距。当这种差距较为明显时，会严重影响设计的整体美感，降低产品的质量。色差产生的原因可能是整个生产流程中的工艺控制不到位，也可能是打印机本身的工艺所限。就当前的技术工艺水平而言，在长期生产环境中，数码印花色差存在是不可避免的。
网式印花和数码印花都通过小样来控制色差。所谓小样，就是在打印图案前先打印一份缩小版的图案，并让设计者确认，如果设计者认为不对，再通过打印不同色块进行反复比对，直到小样通过后再用小样对应的色块和工艺参数去生产。在传统的生产模式下，这一方法是可行的，因为对比小样虽然较耗时，但小样一旦通过，就可以连续生产几百米以上。但如果是需要每个图案只生产几米、却有成百上千个图案的数码印花生产模式，通过小样来控制色差是完全不可行的。
另一方面，由设计者来决定色差在客观上也是一种不可靠的检验手段，肉眼判断色彩是否准确的结果具有较强的主观性，同时受状态、光线、图案本身特征等不稳定因素的影响较大。
综上所述，数码印花生产的大规模推广急切需要一种图案色差的严格定义和检验方法，方能以此为基础建立完整的生产工艺控制流程体系。而这一定义必须是合理的，且检验方法是可行、高效的。此问题的难度在于，当前的颜色检验设备只能对单一色块进行检验，且尚未有一种对图案色差的科学定义。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种数码印花色差的检验方法。在数码印花生产中，使用此方法即可快速地检验出色差较大的产品，从而控制产品质量，提高生产效率。
本发明是通过以下技术方案实现的：
步骤1. 原始印花图案信息的存储。
对原始印花图案信息进行预分析处理，将原始印花图案的相对色块提取出来，并计算原始印花图案中色块权重                                               和色块面积，并将计算获得的色块权重
Figure 472195DEST_PATH_IMAGE002
、色块面积
Figure 202385DEST_PATH_IMAGE004
、总面积S和单个色块的原始Lab数值存储在数据库中。
所述的原始印花图案信息包括色块权重
Figure 44439DEST_PATH_IMAGE002
、色块面积
Figure 439648DEST_PATH_IMAGE004
、总面积S和单个色块的原始Lab数值。设原始印花图案中共有
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE006
种颜色，其中第
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE008
种颜色的色块面积为
Figure 942436DEST_PATH_IMAGE004
、色块权重为
Figure 764898DEST_PATH_IMAGE002
。
所述的色块面积
Figure 94248DEST_PATH_IMAGE004
用像素点的数目来评估。
所述色块权重为自然数，利用图像处理中一些常用的算法获得，例如角点检测算法，若得到的像素点的对比度高于阈值T，则该种像素点所代表的颜色相对重要，色块权重
Figure 766288DEST_PATH_IMAGE002
赋值为2；否则将像素点的色块权重
Figure 821968DEST_PATH_IMAGE002
赋值为1。
所述的相对色块：相对色块占图案总面积
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE010
的5%以上；
所述的相对色块的提取：根据HSV空间中H(色调)、S(饱和度)、V（亮度）的不同划分，提取相同色块的像素点。
步骤2.提取打印图案的色差值。
所述的色差值包括图案中所有色块权重为
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE012
、图案的总面积、单个色块色差为
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE016
。设打印图案中共有
Figure 264713DEST_PATH_IMAGE006
种颜色，其中第
Figure 64042DEST_PATH_IMAGE008
种颜色的色块面积为
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE018
、色块权重为、色块色差为。
2-1.单个色块色差
Figure 892638DEST_PATH_IMAGE016
的提取。
基于Lab空间，单个色块色差
Figure 944383DEST_PATH_IMAGE016
的提取公式如下：
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE022
        公式1
其中，
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE026
和
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE028
是Lab空间中L（明度）、a（色调）、b（色调）分别对应的色差；且         公式2
所述的
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE032
、
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE034
、
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE036
分别为原始印花图案信息中颜色数据；
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE038
、
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE040
、为打印图案中颜色数据。
2-2.计算色块面积为
Figure 723901DEST_PATH_IMAGE018
和色块权重为。
所述的色块面积
Figure 764855DEST_PATH_IMAGE018
用像素点的数目来评估。
所述色块权重
Figure 306826DEST_PATH_IMAGE012
为自然数，利用图像处理中一些常用的算法获得，例如角点检测算法，若得到的像素点的对比度高于阈值T，则该种像素点所代表的颜色相对重要，色块权重
Figure 385640DEST_PATH_IMAGE012
赋值为2；否则将像素点的色块权重
Figure 945935DEST_PATH_IMAGE012
赋值为1。
步骤3.调用步骤1存储的原始印花图案信息，与打印图案的色差值进行比对，计算打印图案的色差
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE044
取值如下：
Figure 2013104632307100002DEST_PATH_IMAGE046
           公式 3
步骤4. 若色差值
Figure 405997DEST_PATH_IMAGE044
小于经验阈值Q，则认为这幅图案的颜色是合格的，否则认为不合格。这个经验阈值Q一般取值为6，在不同的色彩比较空间下有所差异，一般结合数码印花机的精准度以及色彩的敏感程度制定。
本发明有益效果如下：
本发明应用在数码印花生产中，可快速地检验出色差较大的产品，从而控制产品质量，提高生产效率。
具体实施方式
下面进一步说明本发明方法。
我们定义图案的色差值为：图案中所有色彩色差的加权平均值，而每种色彩的色差加权与其面积以及重要性正相关。占有图案面积越大的颜色，其色差对整幅图案色差的影响越大，同时图案中越关键的颜色，其色差对整幅图案色差的影响越大。这一定义的合理性是基于人肉眼的观察习惯的，图案中面积较大的色彩，其色差更容易被人眼所发现，而图案中有些关键色彩尽管面积较小，但由于其在图案中的位置非常重要，因而人眼在欣赏图案时也格外敏感，例如人的眼睛或花的花瓣。
步骤1. 原始印花图案信息的存储。
对原始印花图案信息进行预分析处理，将原始印花图案的相对色块提取出来，并计算原始印花图案中色块权重
Figure 418953DEST_PATH_IMAGE002
和色块面积
Figure 301458DEST_PATH_IMAGE004
，并将计算获得的色块权重、色块面积
Figure 464061DEST_PATH_IMAGE004
、总面积S和单个色块的原始Lab数值存储在数据库中。
所述的原始印花图案信息包括色块权重、色块面积
Figure 468927DEST_PATH_IMAGE004
、总面积S和单个色块的原始Lab数值。设原始印花图案中共有
Figure 906861DEST_PATH_IMAGE006
种颜色，其中第种颜色的色块面积为、色块权重为
Figure 788864DEST_PATH_IMAGE002
。
所述的色块面积
Figure 527144DEST_PATH_IMAGE004
用像素点的数目来评估。
所述色块权重为自然数，利用图像处理中一些常用的算法获得，例如角点检测算法，若得到的像素点的对比度高于阈值T，则该种像素点所代表的颜色相对重要，色块权重
Figure 875265DEST_PATH_IMAGE002
赋值为2；否则将像素点的色块权重
Figure 159616DEST_PATH_IMAGE002
赋值为1。
所述的相对色块：相对色块占图案总面积的5%以上；需要说明的一点是，数码印花的图案色彩往往非常丰富，为了降低处理难度，在处理过程中我们会忽略掉一些Ki与Si之积较小的颜色，把所提取相对色块的数目限定在一个有限的范围内，一般情况下是提取面积大于5%的色块。通过调节相关参数和阈值，可以得到一个较为合适的色块数目。
所述的相对色块的提取：根据HSV空间中H(色调)、S(饱和度)、V（亮度）的不同划分，提取相同色块的像素点。
步骤2.提取打印图案的色差值。
所述的色差值包括图案中所有色块权重为
Figure 475508DEST_PATH_IMAGE012
、图案的总面积
Figure 657091DEST_PATH_IMAGE014
、单个色块色差为
Figure 674461DEST_PATH_IMAGE016
。设打印图案中共有
Figure 574284DEST_PATH_IMAGE006
种颜色，其中第
Figure 15761DEST_PATH_IMAGE008
种颜色的色块面积为
Figure 317429DEST_PATH_IMAGE018
、色块权重为
Figure 740320DEST_PATH_IMAGE012
、色块色差为
Figure 127439DEST_PATH_IMAGE020
。用分光光度计或同类的仪器将打印图案上的色块的光度值逐一扫描到计算机中，用于提取打印图案的色差值。
2-1.单个色块色差
Figure 310290DEST_PATH_IMAGE016
的提取。
通过下面的公式计算得来：
Figure 263203DEST_PATH_IMAGE022
        公式1
其中，
Figure 60257DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 544459DEST_PATH_IMAGE026
和
Figure 528071DEST_PATH_IMAGE028
是Lab空间中L（明度）、a（色调）、b（色调）分别对应的色差；且    
Figure 601070DEST_PATH_IMAGE030
     公式2
所述的
Figure 569026DEST_PATH_IMAGE032
、
Figure 478207DEST_PATH_IMAGE034
、
Figure 189811DEST_PATH_IMAGE036
分别为原始印花图案信息中颜色数据；
Figure 117316DEST_PATH_IMAGE038
、
Figure 256173DEST_PATH_IMAGE040
、为打印图案中颜色数据。
对单种颜色的色差值
Figure 647239DEST_PATH_IMAGE016
的衡量方法是任何计算机图像学中对色彩差距的量化定义，包括但不限于基于Lab, RGB, CMYK，HSV等色彩空间的定义衡量，同时色差值能被分光光度计或类似的科学仪器所检测。目前业界使用较多的是CIE1976LAB标准。它适用于一切光源色或物体色的表示与计算。所有的颜色都能够通过任何一种 Lab 标尺被感知并测量，而在Lab标尺空间下的欧几里得距离就是色差值。
2-2.计算色块面积为
Figure 4588DEST_PATH_IMAGE018
和色块权重为
Figure 888362DEST_PATH_IMAGE012
。
所述的色块面积
Figure 941768DEST_PATH_IMAGE018
用像素点的数目来评估。
所述色块权重
Figure 843865DEST_PATH_IMAGE012
为自然数，利用图像处理中一些常用的算法获得，例如角点检测算法，若得到的像素点的对比度高于阈值T，则该种像素点所代表的颜色相对重要，色块权重
Figure 324525DEST_PATH_IMAGE012
赋值为2；否则将像素点的色块权重
Figure 430016DEST_PATH_IMAGE012
赋值为1。
步骤3.调用步骤1存储的原始印花图案信息，与打印图案的色差值进行比对，计算打印图案的色差
Figure 287113DEST_PATH_IMAGE044
取值如下：
Figure 43717DEST_PATH_IMAGE046
           公式 3
步骤4. 若色差值小于经验阈值Q，则认为这幅图案的颜色是合格的，否则认为不合格。这个经验阈值Q一般取值为6，在不同的色彩比较空间下有所差异，一般结合数码印花机的精准度以及色彩的敏感程度制定。

Claims (5)

1. 一种数码印花色差的检验方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1. 原始印花图案信息的存储；
步骤2.提取打印图案的色差值；
步骤3.调用步骤1存储的原始印花图案信息，与打印图案的色差值进行比对，计算打印图案的色差                                               
Figure DEST_PATH_IMAGE002
取值；
步骤4. 判断色差值
Figure 694207DEST_PATH_IMAGE002
，若小于经验阈值Q，则认为这幅图案的颜色是合格的，否则认为不合格。
2.如权利要求1所述的一种数码印花色差的检验方法，其特征在于步骤1所述的原始印花图案信息的存储如下：
对原始印花图案信息进行预分析处理，将原始印花图案的相对色块提取出来，并计算原始印花图案中色块权重
Figure DEST_PATH_IMAGE004
和色块面积
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，并将计算获得的色块权重、色块面积
Figure 780762DEST_PATH_IMAGE006
、总面积S和单个色块的原始Lab数值存储在数据库中；
所述的原始印花图案信息包括色块权重、色块面积
Figure 329555DEST_PATH_IMAGE006
、总面积S和单个色块的原始Lab数值；设原始印花图案中共有种颜色，其中第种颜色的色块面积为
Figure 292963DEST_PATH_IMAGE006
、色块权重为；
所述的色块面积
Figure 821213DEST_PATH_IMAGE006
用像素点的数目来评估；
所述色块权重
Figure 224513DEST_PATH_IMAGE004
为自然数，利用图像中的角点检测算法获得；若得到的像素点的对比度高于阈值T，则该种像素点所代表的颜色相对重要，色块权重
Figure 296505DEST_PATH_IMAGE004
赋值为2；否则将像素点的色块权重
Figure 50834DEST_PATH_IMAGE004
赋值为1；
所述的相对色块：相对色块占图案总面积
Figure DEST_PATH_IMAGE012
的5%以上；
所述的相对色块的提取：根据HSV空间中H、S、V的不同划分，提取相同色块的像素点。
3.如权利要求1所述的一种数码印花色差的检验方法，其特征在于步骤2所述的提取打印图案的色差值具体如下：
所述的色差值包括图案中所有色块权重为
Figure DEST_PATH_IMAGE014
、图案的总面积
Figure DEST_PATH_IMAGE016
、单个色块色差为；设打印图案中共有
Figure 663213DEST_PATH_IMAGE008
种颜色，其中第
Figure 248915DEST_PATH_IMAGE010
种颜色的色块面积为
Figure DEST_PATH_IMAGE020
、色块权重为
Figure 488879DEST_PATH_IMAGE014
、色块色差为
Figure DEST_PATH_IMAGE022
；
2-1.单个色块色差
Figure 527242DEST_PATH_IMAGE018
的提取；
基于Lab空间，单个色块色差的提取公式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE024
        公式1
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE026
、和
Figure DEST_PATH_IMAGE030
是Lab空间中L、a、b分别对应的色差；
且    
Figure DEST_PATH_IMAGE032
     公式2
所述的
Figure DEST_PATH_IMAGE034
、
Figure DEST_PATH_IMAGE036
、
Figure DEST_PATH_IMAGE038
分别为原始印花图案信息中颜色数据；、
Figure DEST_PATH_IMAGE042
、
Figure DEST_PATH_IMAGE044
为打印图案中颜色数据；
2-2.计算色块面积为
Figure 141774DEST_PATH_IMAGE020
和色块权重为；
所述的色块面积
Figure 268179DEST_PATH_IMAGE020
用像素点的数目来评估；
所述色块权重
Figure 160043DEST_PATH_IMAGE014
为自然数，利用图像中的角点检测算法获得；若得到的像素点的对比度高于阈值T，则该种像素点所代表的颜色相对重要，色块权重
Figure 658020DEST_PATH_IMAGE014
赋值为2；否则将像素点的色块权重
Figure 164088DEST_PATH_IMAGE014
赋值为1。
4.如权利要求1所述的一种数码印花色差的检验方法，其特征在于步骤3所述的打印图案的色差
Figure 442623DEST_PATH_IMAGE002
取值如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE046
           公式 3。
5.如权利要求1所述的一种数码印花色差的检验方法，其特征在于步骤4所述的经验阈值Q的一般取值为6。
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