CN103542937B - 一种数码印花色差的检验方法 - Google Patents

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 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、色块面积、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、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、色块权重为。

所述的色块面积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，色块权重赋值为2；否则将像素点的色块权重赋值为1。

所述的相对色块：相对色块占图案总面积的5%以上；

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、图案的总面积、单个色块色差为。设打印图案中共有种颜色，其中第种颜色的色块面积为、色块权重为、色块色差为。

2-1.单个色块色差的提取。

基于Lab空间，单个色块色差的提取公式如下：

        公式1

其中，、和是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、、分别为原始印花图案信息中颜色数据；、、为打印图案中颜色数据。

2-2.计算色块面积为和色块权重为。

所述的色块面积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，色块权重赋值为2；否则将像素点的色块权重赋值为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取值如下：

           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。

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和色块面积，并将计算获得的色块权重、色块面积、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、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、色块权重为。

所述的色块面积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，色块权重赋值为2；否则将像素点的色块权重赋值为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K_i与S_i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、图案的总面积、单个色块色差为。设打印图案中共有种颜色，其中第种颜色的色块面积为、色块权重为、色块色差为。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.单个色块色差的提取。

通过下面的公式计算得来：

        公式1

其中，、和是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、、分别为原始印花图案信息中颜色数据；、、为打印图案中颜色数据。

对单种颜色的色差值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.计算色块面积为和色块权重为。

所述的色块面积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，色块权重赋值为2；否则将像素点的色块权重赋值为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取值如下：

           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 (1)

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△_pic取值；

步骤4.判断色差值△_pic，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；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K_i和色块面积S_i，并将计算获得的色块权重K_i、色块面积S_i、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K_i、色块面积S_i、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n种颜色，其中第i种颜色的色块面积为S_i、色块权重为K_i；

所述的色块面积S_i用像素点的数目来评估；

所述色块权重K_i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K_i赋值为2；否则将像素点的色块权重K_i赋值为1；

所述的相对色块：相对色块占印花图案总面积S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，提取相对色块的像素点；步骤2所述的提取打印图案的色差值具体如下：

所述的色差值包括打印图案中所有色块权重为K_i′、图案的总面积S′、单个色块色差为△；设打印图案中共有n种颜色，其中第i种颜色的色块面积为S_i′、色块权重为K_i′、色块色差为△_i′；

2-1.单个色块色差△的提取；

基于Lab空间，单个色块色差△的提取公式如下：

△＝[(△L)²+(△a)²+(△b)²]^1/2    公式1

其中，△L、△a和△b是Lab空间中L、a、b分别对应的色差；

且 $\begin{array}{c}\mathrm{\ΔL}=L-L^{\′};\\ \mathrm{\Δa}=a-a^{\′};\\ \mathrm{\Δb}=b-b^{\′};\end{array}$     公式2

所述的L、a、b分别为原始印花图案信息中颜色数据；L′、a′、b′为打印图案中颜色数据；

2-2.计算色块面积为S_i′和色块权重为K_i′；

所述的色块面积S_i′用像素点的数目来评估；

所述色块权重K_i′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K_i′赋值为2；否则将像素点的色块权重K_i′赋值为1；

步骤3所述的打印图案的色差△_pic取值如下：

${\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{pic}}={\mathrm{\Σ}}_i\left(\frac{({\mathrm{\Δ}}_i^{\′}\×K_i^{\′}\×S_i^{\′})}{S^{\′}}\right)$     公式3；

其中：

S_i′是第i种颜色的色块面积；

K_i′是色块权重；

△_i′是色块色差；

S′是打印图案的总面积；

△_pic是打印图案的色差值，用来评估打印图案的色差水平和等级；

步骤4所述的经验阈值Q的一般取值为6。