CN103685856A - 一种基于复频谱色度理论对大幅面扫描颜色色差进行校正的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于复频谱色度理论对大幅面扫描颜色色差进行校正的方法，其目的在于提供一种有效校正大幅面扫描扫颜色色差的方法，首先测量获取反射式扫描仪校正导表颜色色块的光谱反射率并计算每个色块的复频谱HLS值，然后建立同一色块颜色值RGB与复频谱HLS的对应关系，采用大幅面扫描仪扫描所述反射式扫描仪校正导表，获取大幅面扫描仪对所述导表每个颜色块的实际扫描颜色信息R'G'B'，根据上述对应关系计算复频谱颜色特征数值H'L'S'，根据复频谱HLS值和H'L'S'之间的差异，对颜色进行校正，获得大幅面扫描仪校正后的复频谱H″L″S″值，在通过复频谱H″L″S″值获得校正后输出的颜色值R″G″B″，即为大幅面扫描颜色的颜色值。

Description

一种基于复频谱色度理论对大幅面扫描颜色色差进行校正的方法

技术领域

本发明涉及印刷技术领域，特别是涉及一种基于复频谱色度理论对大幅面扫描颜色色差进行校正的方法。

背景技术

大幅面扫描采用的线阵CCD都是用滤色片获取扫描图像的RGB三色信息，采用这种方式所获取的颜色信息只能反映扫描物体三滤色片所透射光谱波段的反射情况，并不能很好的体现全部可见光谱的光谱反射信息，所以在扫描过程中，很容易出现扫描获取的颜色与真实颜色的偏差，需要对扫描后的颜色进行校正。

目前国内外对扫描颜色的校正都是通过CIELab色度空间建立真实颜色与扫描色之间的查找对应关系，而CIELab色度值是建立在人眼视觉匹配实验结果：CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值上，在此基础上计算出来的，不能反映物体纯物理的颜色信息。目前在大幅面扫描中颜色色差校正中采用的CIELab色度空间，有更多的人为因素在里面，校正效果并不理想，往往需要对扫描的图像进行后期人工修正。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种有效校正大幅面扫描颜色与校正标板颜色色差的方法。

为达上述目的，本发明一种基于复频谱色度理论对大幅面扫描颜色色差进行校正的方法，包括以下步骤：

（1）采用分光光度计测量获取校正标板（所述校正标板能提供颜色色块的RGB值，如反射式扫描仪校正导表，此导表市场有售，一般多采用X-Rite生产的）颜色色块的光谱反射率，并根据颜色的光谱反射率计算导表上每个色块的复频谱亮度L、复频谱色相H、复频谱色彩饱和度S三个颜色特征数值，通过光谱反射率计算获得色块复频谱参数方法参考专利CN200710130676.2（复频谱色度图及颜色特征数值的计算方法）；

（2）根据所述校正标板上同一色块所测量并计算得到的上述复频谱HLS值以及标准的RGB值（反射式扫描仪校正导表对每个色块带有标准RGB值），建立标准RGB颜色值与复频谱HLS特征数值之间的对应关系，这样标准RGB颜色值与复频谱LHS特征数值之间就可以通过插值的计算方法相互转换：

$\left\{\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right\}=F\left\{\begin{array}{c}H\\ L\\ S\end{array}\right\}\·\·\·\·\·\·\left(I\right)$

（3）采用大幅面扫描仪扫描所述校正标板，获取大幅面扫描仪对所述校正标板每个颜色块的实际扫描颜色信息R'G'B'，通过式（I）建立起来的对应关系，插值计算R'G'B'所对应的复频谱颜色特征数值H'L'S'；

如采用四面体插值，简要描述建立式（I）的关系及如何获得复频谱颜色特征数值H'L'S'：将导表色块的RGB数值放置在三维空间中，建立RBG颜色三维空间，让后扫描到的点R'G'B'，即图3中的点G，（G对应的HLS点为G’，图中未画出，）放置在此空间，根据空间中点R'G'B'的位置，找出与之相邻的4个RGB颜色数据点（图3中的点A、B、C、D，此四个点也分别相对应四个HLS点A’、B’、C’、D’），使点R'G'B'能够落在这4个RGB颜色数据点两两相连所围成的四面体内部，点A、B、C、D分别与点G作直线，根据A、B、C、D、G5个点的值，计算A、B、C、D到G点的距离。于此同时RGB点G对应的HLS点G’，根据A、B、C、D到G点距离的比例关系与G’到点A’、B’、C’、D’点距的比例关系相同计算获得G点的HLS值，即为上述所说的H'L'S'值。

（4）根据复频谱HLS值和H'L'S'之间的差异，对颜色进行校正，获得大幅面扫描仪校正后的复频谱颜色特征数值H″L″S″，校正方法如下：

H″=2H-H'

L″=2L-L'……（II）

S″=2S-S'

（5）根据校正后的大幅面扫描仪复频谱颜色特征数值H″L″S″，通过式（III）计算校正后输出的颜色值R″G″B″值：

$\left\{\begin{array}{c}{H}^{\′\′}\\ L^{\′\′}\\ S^{\′\′}\end{array}\right\}=F^{-1}\left\{\begin{array}{c}{R}^{\′\′}\\ G^{\′\′}\\ B^{\′\′}\end{array}\right\}\·\·\·\·\·\·\left(\mathrm{III}\right).$

将大幅面扫描仪的RGB颜色值校正为R″G″B″值，使得扫描颜色更接近校正标板的颜色。

本发明与现有技术不同之处在于本发明使用扫描颜色的复频谱亮度L、复频谱色相H、复频谱色彩饱和度S三个颜色特征数值进行颜色的校正解决了大幅面扫描仪扫描颜色不准的问题，使得扫描颜色更接近校正标板的颜色，可提高大幅面扫描仪颜色的扫描效果。

下面结合附图对本发明的作进一步说明。

附图说明

图1为本发明校正的方法流程图；

图2为反射式扫描仪校正导表的纯色块图；

图3为反射式扫描仪校正导表颜色块的RGB数据；

图4为四面体数值空间模型图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

采用X-Rite公司生产的ColorChecker作为反射式扫描仪校正导表，如图2，导表有24个纯色块，从左到右再从上到下，分别标记为1～24。按照RGB来区分，各个颜色块的RGB数据如图3，以10号Purple为例，采用分光光度计测量获取Dark Skin颜色色块的光谱反射率，并根据颜色的光谱反射率计算色块的复频谱亮度L=26.45、复频谱色相H=302.21、复频谱色彩饱和度S=21.62，通过光谱反射率计算获得色块复频谱参数方法参考专利CN200710130676.2（复频谱色度图及颜色特征数值的计算方法）。

建立标准RGB颜色值与复频谱HLS特征数值之间的对应关系，复频谱HLS（302.21，26.45，21.62）=RGB（69，0，68）。

采用大幅面扫描仪扫描所述反射式扫描仪校正导表，获取大幅面扫描仪对导表10号Purple颜色块的实际扫描颜色信息为R'G'B'（76，9，63），通过建立起来的对应关系，插值计算R'G'B'（76，9，63）所对应的复频谱颜色特征数值H'L'S'（323.71，28.25，19.12），此计算过程为已经建立起的四面体差值数据模型，输入大幅面扫描导表色块获得R'G'B'数值后，根据导表色块的RGB值和HLS值，输入R'G'B'后，即可通过差值数据模型获得相应的H'L'S'。

四面体差值数据模型的建立过程如下：将导表色块的RGB数值放置在三维空间中，建立RBG颜色三维空间，让后扫描到的点R'G'B'即图4中的点G（76，9，63）（G对应的HLS点为G’，图中未画出）放置在此空间，根据空间中点G的位置，找出与之相邻的4个RGB颜色数据点（图4中的点A（0，0，142）、B（0，0，0）、C（203，0，0）、D（94，28，13），此四个点也分别相对应四个HLS点A’（256.21，39.23，57.21）、B’（0，0，0）、C’（2.1，65.22，78.21）、D’（112.31，83.21，21.34）），使点G能够落在这4个RGB颜色数据点A、B、C、D两两相连所围成的四面体内部，点A、B、C、D分别与点G作直线，根据A、B、C、D、G5个点的值，计算A、B、C、D到G点的距离分别为AG=101.18，BG=96.88，CG=150.27，DG=66.59，于此同时RGB点G对应的HLS点G’，AG：BG、CG：DG=101.18：96.88：150.27：66.59，根据此比例关系与A’G’:B’G’:C’G’:D’G’的比例关系相同获得G点的HLS值即为上述所说的H'L'S'值即G’（323.71，28.25，19.12）。

根据复频谱HLS值和H'L'S'之间的差异，对颜色进行校正，即为H″L″S″（2×302.21-323.71,2×26.45-28.25,2×21.62-19.12）大幅面扫描仪校正后的复频谱颜色特征数值H″L″S″（280.71，24.65，24.12）。

根据校正后的大幅面扫描仪复频谱颜色特征数值H″L″S″，建立上述类似的差值方法计算并获得校正后输出的颜色值R″G″B″（67，2，70），从而调整大幅面扫描仪的颜色值，使得输出结果更接近于反射式扫描仪校正导表的真实值。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种基于复频谱色度理论对大幅面扫描颜色色差进行校正的方法，其特征在于包含以下步骤：

（1）测量获取校正标板颜色色块的光谱反射率，并根据颜色的光谱反射率计算导表上每个色块的复频谱亮度L、复频谱色相H、复频谱色彩饱和度S三个颜色特征数值；

（2）根据所述校正标板上同一色块所测量并计算得到的复频谱HLS值和标准RGB值，建立标准RGB颜色值与复频谱HLS特征数值之间的对应关系：

$\left\{\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right\}=F\left\{\begin{array}{c}H\\ L\\ S\end{array}\right\}\·\·\·\·\·\·\left(I\right)$

（3）采用大幅面扫描仪扫描所述校正标板，获取大幅面扫描仪对所述校正标板每个颜色块的实际扫描颜色信息R'G'B'，通过式（I）建立起来的对应关系，插值计算R'G'B'所对应的复频谱颜色特征数值H'L'S'；

（4）根据复频谱HLS值和H'L'S'之间的差异，对颜色进行校正，获得大幅面扫描仪校正后的复频谱颜色特征数值H″L″S″，校正方法如下：

H″=2H-H'

L″=2L-L'……（II）

S″=2S-S'

（5）根据校正后的大幅面扫描仪复频谱颜色特征数值H″L″S″，通过式（III）计算校正后输出的颜色值R″G″B″值：

$\left\{\begin{array}{c}{H}^{\′\′}\\ L^{\′\′}\\ S^{\′\′}\end{array}\right\}=F^{-1}\left\{\begin{array}{c}{R}^{\′\′}\\ G^{\′\′}\\ B^{\′\′}\end{array}\right\}\·\·\·\·\·\·\left(\mathrm{III}\right).$

2.根据权利要求1所述的基于复频谱色度理论对大幅面扫描颜色色差进行校正的方法，其特征在于：所述校正标板为反射式扫描仪校正导表。

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