CN104268906B - 基于摄像的用于颜料调色的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及颜料调色领域，特别是基于摄像的用于颜料调色的系统及方法。其特征在于，该系统包括摄像头，图像点颜色选取模块，R、G、B亮度提取模块，函数计算模块，R、G、B三基色颜料等份值显示模块。有益效果是：提供基于摄像的用于颜料调色的系统及方法，通过摄像头获取目标图像，直接选取目标图像上的颜色点区域就立即可以由预期颜色效果反推各参与颜料的等份值，可应用于纺织品调色、油漆调色、绘画调色等。本发明方法可以编制软件应用于计算机、手机等智能设备。

Description

基于摄像的用于颜料调色的系统及方法
技术领域
本发明涉及颜料调色领域，特别是基于摄像的用于颜料调色的系统及方法。
背景技术
颜料调色涉及到纺织品调色、油漆调色、绘画调色等，应用比较广泛的是三基色调色，比如绘画调色，取三基色的任一种颜料的量是以等份值为单位的，如红色1等份、黄色2等份、蓝色3等份，而预期的颜色效果不能简单地推算等份值，需要反复调制配色消除色差。
发明内容
本发明的目的是提供基于摄像的用于颜料调色的系统及方法，由预期颜色效果反推各参与颜料的等份值。
本发明的技术方案是：
一种基于摄像的用于颜料调色的系统，其特征在于，该系统包括摄像头，图像点颜色选取模块，R、G、B亮度提取模块，函数计算模块，R、G、B三基色颜料等份值显示模块，其中：
摄像头，用于获取目标图像；
图像点颜色选取模块，用于选择图像中确定点的颜色小区域；
R、G、B亮度提取模块，用于获取已选择的图像中确定点的颜色小区域中R、G、B的亮度值，亮度值和色显度成正比即L∝Y，记为L=β*Y，L为亮度，Y为色显度，β为亮度平衡系数；
函数计算模块，用于将亮度值转换为颜料等份值；
R、G、B三基色颜料等份值显示模块，用于分别显示当前颜色状态R、G、B三基色颜料的等份值；
所述的一种基于摄像的用于颜料调色的系统，其特征在于，该系统进一步包括：配色效果显示窗口，用于显示当前的配色效果。
所述的一种基于摄像的用于颜料调色的系统，其特征是：函数计算模块的函数值来源于色显度和颜料配比表。
所述的一种基于摄像的用于颜料调色的系统，其特征是：函数计算模块的函数表达式是：L=β*Xa， L为亮度，X为等份值，β为亮度平衡系数，a为常数，1＞a＞0。
所述的一种基于摄像的用于颜料调色的系统，其特征是：函数计算模块的函数表达式是：L=β*logb（X+1），b为常数，b＞1，L为亮度，β为亮度平衡系数，X为等份值。
进一步，所述的一种基于摄像的用于颜料调色的系统，其特征是：b=e，≈2.718281828459…。
所述的一种基于摄像的用于颜料调色的系统，其特征是：函数计算模块的函数表达式是：L=β*（logb（X+1）+Xa），L为亮度，β为亮度平衡系数，X为等份值，a为常数，0.1≤a≤0.5，b为常数，1.1≤b≤10。
进一步，所述的一种基于摄像的用于颜料调色的系统，其特征是：b=e，≈2.718281828459…。
一种基于摄像的用于颜料调色的方法，其特征在于，该方法包括：
（1）由摄像头获取目标图像；
（2）由图像点颜色选取模块选择图像中确定点的颜色小区域；
（3）由R、G、B亮度提取模块获取已选择的图像中确定点的颜色小区域中R、G、B的亮度值；
（4）由函数计算模块将亮度值转换为颜料等份值；
（5）由R、G、B三基色颜料等份值显示模块分别显示当前颜色状态R、G、B三基色颜料的等份值。
进一步，其特征在于，步骤（4）函数计算模块的表达式为：L=β*Xa， L为亮度，X为等份值，β为亮度平衡系数，a为常数，1＞a＞0。
或：L=β*logb（X+1），b为常数，b＞1，L为亮度，β为亮度平衡系数，X为等份值。
进一步，b=e，≈2.718281828459…。
或：L=β*（logb（X+1）+Xa），L为亮度，β为亮度平衡系数，X为等份值，a为常数，0.1≤a≤ 0.5，b为常数，1.1≤b≤10。
进一步，b=e，≈2.718281828459…。
本发明的有益效果是：提供基于摄像的用于颜料调色的系统及方法，通过摄像头获取目标图像，直接选取目标图像上的颜色点区域就立即可以由预期颜色效果反推各参与颜料的等份值，可应用于纺织品调色、油漆调色、绘画调色等。本发明方法可以编制软件应用于计算机、手机等智能设备。
附图说明
图1为色显度和颜料配比等份值的关系曲线。
图2为由亮度值获取颜料配比等份值的关系曲线。
图3为本发明原理示意图。
图4为本发明用户界面图。
图5为本发明流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为色显度和颜料配比等份值的关系曲线。人眼对各种颜色的敏感度是不一样的，这里以R、G、B三基色为例说明，横轴为颜料配比的等份值，纵轴为色显度，色显度和亮度值成正比，记为L=β*Y，L为亮度，Y为色显度，β为亮度平衡系数（俗称白平衡），色显度的三条曲线函数记为：Y=Fr(X)、Y=Fg(X)、Y=Fb(X)，Y=Fr(X)为红色颜料份额换算函数、Y=Fg(X)为绿色颜料份额换算函数、Y=Fb(X)为蓝色颜料份额换算函数，X为颜料等份值，R、G、B三条曲线并不重合，一般来说，单一颜色等份值较小时色显度变化不大，如101段，进一步增加等份值时颜色效果变的明显，有一段和色显度成近似线性变化，如102段，再增加颜料的等份值，不论多少，均趋向一个最大值MAX，如103段。色显度和颜料配比等份值的关系曲线可以来源于：（1）试验取得：配比不同等份值的颜料获取相对应的色显度制成色显度-颜料配比表，由配比表获得曲线。（2）函数曲线：Yr=Fr(Xr)，Yr 为红色颜料色显度，Xr为红色颜料等份值，Fr为红色颜料份额换算函数表达；Yg=Fg(Xg)，Yg为绿色颜料色显度，Xg为绿色颜料等份值，Fg为绿色颜料份额换算函数表达；Yb=Fb(Xb)，Yb为蓝色颜料色显度，Xb为蓝色颜料等份值，Fb为蓝色颜料份额换算函数表达。同时，反函数记为：Xr =Fr-1(Yr)、Xg =Fg-1(Yg)、Xb =Fb-1(Yb)。（3）幂函数曲线（Y为色显度，X为等份值）：Y=Xa(a为常数），1＞a＞0, 进一步，a值为0.1~0.5。（4）对数函数曲线（Y为色显度，X为等份值）：Y=logb（X+1），b为常数，b＞1,进一步，b值为：1.1~10，特殊地，b=e,当n趋于无限时，,e是一个无限不循环小数，其值约等于2.718281828459…。 (5)复合函数曲线（Y为色显度，X为等份值）：Y=logb（X+1）+Xa进一步，a值为0.1~0.5，b值为：1.1~10。特殊地，b=e,当n趋于无限时，≈2.718281828459…。
图2为由亮度值获取颜料配比等份值的关系曲线。由图1表达的色显度和颜料配比等份值的关系曲线求出R、G、B曲线的反函数，记为：X=Fr -1(Y)、X =Fg -1(Y)、X =Fb-1(Y)，目前计算机设备的屏幕亮度值为[0,255] 区间，即255是亮度最大值，也就是说，即使单一颜料的等份值无限大，亮度值最大为255，同时，亮度值和色显度成正比，即同一亮度区间相对亮度代表色显度，亮度平衡换算为L=β*Y，L为亮度，Y为色显度，β为亮度平衡系数。将L=β*Y和幂函数Y=Xa 合并得到：L=β*Xa， L为亮度，X为等份值，β为亮度平衡系数，a为常数，1＞a＞0。将L=β*Y和对数函数Y=logb（X+1）合并得到：L=β*logb（X+1），b为常数，b＞1，L为亮度，β为亮度平衡系数，X为等份值。将L=β*Y和复合函数Y=logb（X+1）+Xa合并得到：L=β*（logb（X+1）+Xa），L为亮度，β为亮度平衡系数，X为等份值，a为常数，0.1≤a≤ 0.5，b为常数，1.1≤b≤10。
结合图3本发明原理示意图和图4本发明用户界面图说明，由摄像头301获取目标图像401，图像点颜色选取模块302选取目标图像401上的颜色小区域402，R、G、B亮度提取模块提取R、G、B的亮度值，考虑到目前摄像头均自带白平衡自动调节，如手机摄像头，可以直接令L= Y，即亮度值替代色显度值，由此，函数计算模块X=Fr -1(Y)、X =Fg -1(Y)、X =Fb-1(Y)分别计算出R、G、B等份值，由R等份值显示模块306驱动R等份值显示窗口408显示红色颜料等份值，如图中为1等份值；由G等份值显示模块305驱动G等份值显示窗口407显示绿色颜料等份值，如图中为4等份值；由B等份值显示模块304驱动B等份值显示窗口406显示蓝色颜料等份值，如图中为3等份值。进一步，考虑到配色效果的调整，增加R亮度调节钮403、G亮度调节钮404、B亮度调节钮405，用于配色效果微调。再进一步，考虑配色效果的观察，增加配色效果显示窗口409，用于大面积体现配色效果。
图5为本发明流程图。开始后获取摄像头拍摄的目标图像，由用户界面选取图像颜色点，所述图像颜色点是一个颜色小区域，然后提取R、G、B亮度值，将R、G、B亮度值通过函数运算分别获取R等份值显示、G等份值显示、B等份值显示。
本发明编程语言可以是现有的任何语言方式，如VC++，C，Delphi，FORTRAN，Pascal,FOXPRO,Clipper,EXE ；WIN16：C,C++(Visual,C++Builder,Borland),VisualBASIC ； WIN32：C,C++(Visual, Borland), FORTRAN(LAHEY,Visual), Java, VisualBASIC,VisualFoxpro, PowerBuilder,Delphi,JavaScript,VBScript installshield,VB.net,VC.net； Linux： C,C++,Java ；Microsoft XML Web services 平台；html的方法，ASP.NET方法；Mac OS X 操作系统；手机操作系统：Windows Mobile，Symbian，Android，iOS，手机Mac OS X 操作系统等。特别提出的是：android应用层开发可以依赖java，底层可以用c，jni调用。
编程架构上可以采用服务器、客户端编程，也可采用控件方式使用或调用脚本程序的方式或向服务器请求方式，或采用云计算方式编程，即SaaS模式。

Claims (5)

1.一种基于摄像的用于颜料调色的系统，其特征在于，该系统包括摄像头，图像点颜色选取模块，R、G、B亮度提取模块，函数计算模块，R、G、B三基色颜料等份值显示模块，其中：
摄像头，用于获取目标图像；
图像点颜色选取模块，用于选择图像中的图像点的颜色小区域；
R、G、B亮度提取模块，用于获取已选择的图像中的图像点的颜色小区域中R、G、B的亮度值，亮度值和色显度成正比即L∝Y，记为L=β*Y，L为亮度，Y为色显度，β为亮度平衡系数；
函数计算模块，用于将亮度值转换为颜料等份值；
R、G、B三基色颜料等份值显示模块，用于分别显示当前颜色状态R、G、B三基色颜料的等份值；
函数计算模块的函数表达式是：L=β*（logb（X+1）+Xa），L为亮度，β为亮度平衡系数，X为等份值，a为常数，0.1≤a≤ 0.5，b为常数，1.1≤b≤10。
2.根据权利要求1所述的一种基于摄像的用于颜料调色的系统，其特征在于，该系统进一步包括：配色效果显示窗口，用于显示当前的配色效果。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于摄像的用于颜料调色的系统，其特征是：b=e，。
4.一种基于摄像的用于颜料调色的方法，其特征在于，该方法包括：
（1）由摄像头获取目标图像；
（2）由图像点颜色选取模块选择图像中的图像点的颜色小区域；
（3）由R、G、B亮度提取模块获取已选择的图像中的图像点的颜色小区域中R、G、B的亮度值；
（4）由函数计算模块将亮度值转换为颜料等份值；
（5）由R、G、B三基色颜料等份值显示模块分别显示当前颜色状态R、G、B三基色颜料的等份值；
步骤（4）函数计算模块的表达式为：L=β*（logb（X+1）+Xa），L为亮度，β为亮度平衡系数，X为等份值，a为常数，0.1≤a≤ 0.5，b为常数，1.1≤b≤10。
5.根据权利要求4所述的一种基于摄像的用于颜料调色的方法，其特征在于，该方法还包括：步骤（4）函数计算模块的表达式中b=e，。
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