CN105571718A - 用于使用位置和取向传感器测量颜色的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于测量和存储样本的油漆颜色配方的系统和方法。水平标准被测量和存储在数据库中。竖向标准在多个位置和取向被测量并且存储在数据库中。

Description

用于使用位置和取向传感器测量颜色的系统及方法

技术领域

本文中描述的主题的各实施方式总体上涉及颜色测量，并且更特别地，涉及用于在对颜色测量装置——比如多角度分光光度计(goniospectrophotometer)——的取向进行记录的同时测量颜色的系统和方法。

背景技术

过去已经开发了各种颜色匹配技术以帮助选择恰当的匹配的涂料组分来重涂饰车辆，但是各种颜色匹配技术均有一些显著的限制。例如，可视化工具——比如重涂饰颜色芯片——已经用于很多场合下以找到用于需要重涂饰的车辆的合适的匹配。然而，可视化颜色匹配是耗时、繁琐的，并且遭受因照明条件差、操作者差异、和/或由油漆制造商的原始标准的变化造成的许多错误。另一系统涉及车辆数据的使用，比如车辆的厂牌、型号年份以及制造商的油漆代码。车辆数据用于识别与油漆代码相关联的对应涂料配方。

通常使用的另一系统涉及计算机控制的色量计或分光光度计的使用，该计算机控制的色量计和分光光度计对车辆上的涂料的未损坏区域的颜色值进行测量并且将这些颜色值与存储在数据库中的颜色值进行比较，该数据库包含用于各种重涂饰匹配涂料和相应匹配配方的颜色数据。根据该比较，计算机定位了针对车辆的原始涂料颜色和外观的在可接受公差内的一个或更多个初步匹配配方。在于2006年12月5日发布的题为“Computer-implementedMethodForMatchingPaint(用于匹配油漆的计算机实现方法)”的美国专利No.7,145,656中描述了这种方法的示例。然而，该方法需要测量的颜色值并且不能基于车辆识别信息来识别匹配配方。

更进一步的发展是使用测量的颜色值和车辆识别信息两者来从重涂饰匹配涂料数据库中定位可能的初始匹配配方。在题为“Computer-implementedMethodAndApparatusForMatchingPaint(用于匹配油漆的计算机实现方法和装置)”的美国专利No.6,522,977中描述了这种系统的一个示例。在该系统中，制备了由初始匹配配方中的每个初始匹配配方所产生的样本涂料并进行了测试喷涂。接着，可视化地确定了颜色匹配。在多数情况下，需要通过反复试验手动地和重复地调节初始匹配配方直到匹配实现为止。

已知的是，效果颜料薄片的取向对随角异色油漆材料的颜色和外观而言是重要的因素。对于在其自身平面中旋转的样本而言，薄片的取向并不总是各向同性的。在地球的重力场中将油漆喷涂在竖向表面上的过程可能会导致择优取向，这种现象有时被称为“活动百叶窗效应”。这样的各向异性的样本被说成是“定向的”。这种各向异性经常通过在样本绕其垂直面旋转时颜色测量的变化来证实，因而对车辆涂饰修复操作提出了挑战，原因在于：难以准确地匹配颜色，即，难以确定能准确地反映车辆上的油漆的适当的油漆配方。

当对车辆进行油漆修复时，颜色测量装置——比如多角度分光光度计、也已知为多角度分光光度计——经常用于测量车辆的颜色。从该过程获得的颜色数据用于选择将提供最佳颜色匹配的修复油漆配方。如果车辆上的油漆是“定向的”(即，通常是竖向表面)，则多角度分光光度计相对于油漆表面法线的旋转取向可能对待选择的适当的油漆配方造成影响。目前，颜色测量指令包括多角度分光光度计的合适取向的描述；然而，合适取向不能够从测量数据得以验证，并且在不具有合适取向的情况下，选择用于修复的油漆配方可能不会提供最优的颜色匹配。由于不存在已知的方式来确认合适仪器取向，因此之前用以保证合适取向的各种尝试本身是不可靠的。因此，仪器取向未被用作油漆配方预测和撷取过程的一部分。目前不存在快速的、简单的和廉价的方式用以确定哪个售后匹配重涂饰涂料组分与用于特定的OEM涂料的颜色和外观最佳匹配。

因而，期望的是提供下述系统和方法：该系统和方法用于对在车辆制造时颜色测量仪器——比如多角度分光光度计——的取向进行记录并且以将该取向信息作为供以后使用的颜色测量数据的元数据的方式包括该取向信息。还期望的是，在多角度分光光度计中使用加速度计或其他取向传感器用以记录其三维取向(即，侧倾、俯仰和横摆)，使得能够在以后进行修复时确定和使用准确的油漆配方。还进一步期望的是，对测量点相对于车辆的车身上的参照点的位置(X、Y、Z)进行记录，以确认车辆上进行测量的位置。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化形式介绍将在下面详细描述中进一步描述的一些概念。本发明内容既不意在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

提供了用于测量和存储颜色数据的方法。定向样本的颜色在油漆应用时通过颜色测量装置以相对于面板的取向的多个取向进行测量，并且颜色和取向数据被存储在数据库中。

还提供了用于测量和存储车辆的颜色的方法，其中，油漆在原始车辆制造时被喷涂在车辆上。在涂漆应用时通过颜色测量装置以相对于面板的取向的多个装置取向对定向面板的颜色进行测量，并且将颜色和取向数据存储在数据库中。

提供了用于测量和存储车辆的颜色的又一方法：其中，油漆在油漆的初始配制时由油漆制造商喷涂在竖向样本和水平样本上。通过颜色测量装置以多个取向对竖向样本的颜色进行测量，并且将颜色以及仪器取向数据存储在数据库中。

提供了用于测量需要油漆修复的车辆的颜色的另一方法。通过颜色测量装置以多个取向对车辆的颜色进行测量，将颜色数据和取向数据提供至处理器，并且搜索数据库以撷取大致匹配的油漆配方。

还提供了一种用于测量和存储颜色数据的系统，该系统包括至少一个颜色测量装置、联接至颜色测量装置的至少一个取向传感器、输入装置、输出装置以及数据库。处理器联接至数据库、输出装置、输入装置以及颜色测量装置，用于接收和存储：(1)多个颜色测量值，每个颜色测量值是在不同的测量装置取向下获得的，以及(2)相应的颜色测量装置取向数据。

此外，根据以下详细描述和所附权利要求且结合附图和前述背景，系统和方法的其他期望的特征和特性将变得明显。

附图说明

在下文中将结合以下附图对本主题的各实施方式进行描述，其中，相同的附图标记指示相同的元件，并且：

图1示出了根据现有技术的具有涂漆表面的车辆的简化图示，出于获取匹配的油漆配方以实现修复的目的正在测量涂漆表面的颜色；

图2是根据示例性实施方式的用于获取匹配的油漆配方以实现修复的系统的框图；

图3是图示了根据实施方式的使用不同取向的颜色测量装置——比如分光光度计——对定向面板进行颜色测量的平面图；

图4是图示了在图4中示出的测量取向的情况下针对浅棕色涂料而言的波长与反射特性的图表；

图5是根据示例性实施方式的用于对在制造时使用的颜色测量仪器(例如，多角度分光光度计)的取向数据以及颜色数据进行测量和记录的设备的等距视图；

图6是图示了根据示例性实施方式的用于对在OEM制造时使用的颜色测量仪器(例如，多角度分光光度计)的取向数据以及颜色数据进行测量和存储的方法的流程图；

图7是图示了根据示例性实施方式的用于在由油漆制造商初始油漆配制时对涂漆表面的平均颜色数据和取向数据进行测量和存储的方法的流程图；

图8是图示了根据示例性实施方式的用于在油漆修复处修复时对涂漆表面的平均颜色数据和取向数据进行测量和存储的方法的流程图；以及

图9是图示了根据示例性实施方式的用于撷取待用于修复的最优颜色配方的方法的流程图。

具体实施方式

以下详细描述在本质上仅是示例性的并且并非意在限制本主题的各实施方式或这样的实施方式的应用和使用。如在本文中使用的，词语“示例性的”指的是“用作示例、例子、或例证”。在本文中描述为示例性的任何实施方案不必解释为优选于或优于其他实施方案。此外，不意欲受到前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细说明中陈述的任何表达的或隐含的理论所约束。

在本文中可以借助功能和/或逻辑块部件并且参照可以由各种计算部件或装置执行的操作、处理任务和功能的符号表示来描述工艺和技术。应当理解的是，图中示出的各种块部件可以通过构造成执行特定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件来实现。例如，系统或部件的实施方式可以使用各种集成电路部件，例如记忆元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，各种集成电路部件可以在一个或更多个微处理器或其他控制装置的控制下执行各种功能。

以下描述可以指代正“联接”在一起的元件或节点或特征。如在本文中使用的，除非另有明确说明，否则“联接”指的是一个元件/节点/特征直接或间接连结(或者与另一元件/节点/特征直接或间接连通)至另一元件/节点/特征，而非必须是机械性的。因此，尽管附图可以描绘元件的一个示例性结构，但是附加的插入元件、装置、特征或部件也可以呈现在所描绘的主题的实施方式中。另外，也可以仅出于参照的目的在以下描述中使用特定术语，并且因此并非意在构成限制。

以下详细描述在本质上仅是示例性的并且并非意在限制本主题的实施方式或这样的实施方式的应用和使用。此外，不意欲受到前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中陈述的任何表达的或隐含的理论所约束。

在本文中可以借助功能和/或逻辑块部件并且参照可以通过各种计算部件或装置而执行的操作、处理任务和功能的符号表示来描述工艺和技术。这样的操作、任务和功能有时被称为计算机执行的、计算机化的、软件实现的或计算机实现的。在实践中，一个或更多个处理器装置可以通过操控表示系统存储器中的存储单元处的数据位的电信号以及信号的其他处理来执行所描述的操作、任务和功能。其中维护数据位的存储器位置是具有与数据位对应的特定的电、磁、光或有机属性的物理位置。应当理解的是，图中示出的各种块部件可以通过构造成执行特定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件来实现。例如，系统或部件的实施方式可以使用各种集成电路部件，例如记忆元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，各种集成电路部件可以在一个或更多个微处理器或其他控制元件的控制下执行各种功能。

为简洁起见，关于图形和图像处理、触摸屏显示以及某些系统和子系统(以及某些系统和子系统的各个操作部件)的其他功能方面的常规技术可以不在此详细描述。此外，包含在本文中的各种图中示出的连接线意在表示各个元件之间的示例性功能关系和/或物理联接。应当指出的是，在本主题的实施方式中可以存在许多替代性的或额外的功能关系或物理连接。

通过阅读以下详细描述，特征和优点将更容易被本领域技术人员所理解。应当理解的是，为清楚起见，在上文中和下文中在单独的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中以组合的方式来提供。相反地，为简洁起见，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以单独地提供或以任何子组合的方式来提供。另外，涉及的单数还可以包括复数(例如，“一(a)”和“一个(an)”可以指一个，或者一个或更多个)，除非上下文另有特别地说明。

除非另有明确指出，本申请中指定的各种范围内使用的数值均表示为近似值，恰如所陈述的范围内的最小值和最大值均以词语“大约”开头。以该方式，高于和低于所陈述范围的微小变化可以用于实现与范围内的值基本相同的结果。此外，这些范围公开的目的是作为包括介于最大值与最小值之间的每个数值的连续范围。

如在本文中使用的，术语“数据库”指的是可以被搜索和撷取的相关信息的集合。数据库可以是可搜索的电子数字、字母数字或文本文档；可搜索的PDF文档；MicrosoftExcel.RTM.电子表格；MicrosoftAccess.RTM.数据库(两者均由MicrosoftCorporationofRedmond，Wash.(华盛顿雷蒙德的微软公司)提供)；Oracle.RTM.数据库(由OracleCorporationofRedwoodShores,Calif.(加州红木海岸的甲骨文公司)提供)；或者Linux数据库，各自以其相应的商标注册。数据库可以是驻留在可以被搜索和撷取的计算机可读存储介质中的一组电子文档、照片、图片、图表或图纸。数据库可以是单个数据库或一组相关数据库或一组不相关数据库。术语“车辆”、“汽车”、“机动车”、“自动车辆”和“机动车辆”中的每一者指的是机动车，比如汽车、货车、小型货车、公共汽车、SUV(运动型多功能车辆)；卡车；半拖车；拖拉机；摩托车；拖车；ATV(全地形车辆)；敞篷小型载货卡车；重型移动器，比如推土机、移动吊车和挖土机；飞机；船艇；舰船；以及涂覆有涂料组分的其他交通工具。

如在本文中使用的，计算装置指的是台式计算机、膝上型计算机、袖珍式PC、个人数字助理(PDA)、手持电子处理装置、结合了PDA和移动电话的功能的智能电话、iPod、iPod/MP播放器、或者可以自动化地处理信息的任何其他电子装置。计算装置可以具有通向数据库或通向另一计算装置的有线或无线连接。计算装置可以是与在经由包括内网或外网的有线网络或无线网络连接的多计算机客户端主系统中的主计算机连通的客户端计算机。计算装置也可以构造成经由有线连接或无线连接与数据输入装置或输出装置联接。例如，手提计算机可以可操作地构造成通过无线连接接收颜色数据和图像。计算装置还可以是另一装置的子单元。这样的子单元的示例可以是成像装置或多角度分光光度计中的处理芯片。计算装置可以连接至显示装置，比如监视器屏幕。“便携式计算装置”包括膝上型计算机、袖珍式PC、个人数字助理(PDA)、手持电子处理设备、移动电话、结合了PDA和移动电话的功能的智能电话、平板计算机、iPod、iPod/MP播放器、或者是可以处理信息和数据并且可以由个人携带的任何其他独立或子单元装置。

有线连接包括硬件联接件、分离器、连接器、电缆或电线。无线连接和装置包括但不限于Wi-Fi装置、蓝牙装置、广域网络(WAN)无线装置、Wi-Max装置、局域网络(LAN)装置、3G宽带装置、红外通信装置、光学数据传输装置、无线电发射机，并且可选地，接收机、无线电话、无线电话适配器卡、或者可以在宽范围的电磁波波长——该波长包括无线电频率、微波频率、可见波长或不可见波长——中传输信号的任何其他装置。

成像装置指的是可以在包括可见波长或不可见波长的宽范围的电磁波波长下捕捉图像的装置。成像装置的示例包括但不限于静止胶片光学照相机、数字照相机、X射线照相机、红外摄像机、模拟视频摄像机和数字视频摄像机。数字成像机或数字成像装置指的是以数字信号的方式拍摄图像的成像装置。数码成像机的示例包括但不限于数字静态照相机、数字视频摄像机、数字扫描仪以及电荷耦合装置(CCD)相机。成像装置可以在黑、白、灰阶和各种颜色水平中拍摄图像。使用非数字成像装置、比如静止拍照来拍摄的图像可以使用数码扫描仪被转换成数字图像。成像设备还可以包括以单个角度或者多个角度提供照明的照明装置。

显示装置可以是计算机显示器、投影仪、TV屏幕、个人数字助理(PDA)装置、手机、或者结合了PDA和手机的智能电话、iPod、iPod/MP播放器、柔性薄膜显示器或可以基于数字信号而显示信息或图像的任何其他装置。显示装置还可以是基于数字信号而将信息或者图像打印到纸、塑料制品、纺织品、或者适于将信息或图像打印在其上的任何其他表面上的打印装置。显示装置还可以是双功能显示/数据输入装置，比如触摸屏。

术语“修复配方”指的是信息或指令的集合，能够基于该“修复配方”准备修复组分。重涂饰涂料配方是修复配方的典型示例。修复配方还可以是这样的配方：用以对原始制造(OEM)生产线的一些点处的车辆涂层的小的损坏进行修复，其中，还未开发用于该特定车辆的重涂饰配方。

颜色数据通过使用颜色测量装置——比如多角度分光光度计——来测量油漆样本而获得，该多角度分光光度计具有至少一个照明和观察几何结构，例如相对于与样本表面垂直的方向成45度角照明并且成零度角观察。包含金属或其他薄片颜料的颜色随着照明方向和观察方向变化而变化颜色。这种颜色变化或色变(colortravel)的特征在于多个照明和观察几何结构处的颜色测量。通过测量几何结构的逆定向反射角(aspecularangle)对该测量几何结构进行描述，即，观察方向与镜面反射方向之间的角度(参见AmericanSocietyforTestingandMaterials(ASTM),StandardPracticeforSpecifyingtheGeometryofMultiangleSpectrophotometers,TechnicalReportASTME2194.01(2011)(美国材料与试验协会(ASTM)的用于指定多角度的分光光度计的标准常规的技术报告ASTME2194.01(2011)))。例如，由Byk-GardnerGMBH制造的AcquirePlusEFX^TM以15逆定向反射角(aspecularangle)、45逆定向反射角和110逆定向反射角提供了颜色测量以表征颜色的色变。使颜色测量作为光谱反射率测量而在每个测量几何结构处进行，并且CIE比色法(CommissionInternationaleDeL’(CIE),Colorimetry,3^rded.,CIE015:2004,CIECentralBureau,Vienna,2004(国际照明委员会(CIE)，维也纳CIE中心局2004年的CIE015:2004第三版，比色法))用于计算用于日光照明体D65和1964标准观察员的XYZ三色值；然而，其他照明体和观察员也是可能的。三色值以用于总数为9的颜色数据维度——该颜色数据维度是在颜色配方数据库中提供的数据——的15逆定向反射方向、45逆定向反射方向和110逆定向反射方向被转换至CIELAB(CIE1976L*a*b*颜色空间)。由于纯色示出为：随着方向变化具有小的色变变化，因此在45逆定向反射角处的L*a*b*值用于限定纯色。针对效果颜色和三涂层颜色而言，在15逆定向反射角、45逆定向反射角和110逆定向反射角处的L*a*b*值用于限定颜色。CIELABL*a*b*值在优选实施方式中用于提供均匀颜色空间，在该均匀颜色空间中，任何维度的平等差异产生了大约相等的目视量。然而，应当指出的是，源于CIEXYZ三色测量或任何其他数值颜色规格系统的任何颜色坐标可以用于颜色描述或彩色分类。还应当指出的是，颜色和外观数据集可以扩展至不同的方向或额外的方向、其他颜色坐标系统或其他外观测量。

BykAcquirePlusEFX^TM也提供15和45逆定向反射角(Sg15、Sg45)处的闪烁等级——其对应于在那些方向上感知的闪烁外观——的测量。这些闪烁数据值也包含在颜色配方数据库中。纯色由一组3颜色维度(即，L*45、a*45和b*45)限定并且效果颜色或三涂层颜色由11色和闪烁维度(即，L*15、a*15、b*15、L*45、a*45、b*45、L*110、a*110、b*110、Sg15、Sg45)限定。如以上的情况一样，颜色和外观数据集可以扩展至不同的或额外的方向、额外的颜色角度、闪烁角、其他颜色坐标系统或者其他外观测量。

参照图1，示出了具有涂漆表面102的车辆100(例如，汽车)的简化图示，出于获取匹配油漆配方以实现修复的目的，使用多角度分光光度计104来测量涂漆表面102的颜色，如现有技术中公知的。通过使用与车辆相关联的数据比如车辆识别号码(VIN)、年份、厂牌型号、一般颜色中的一者或更多者或者可以存储在数据库110中并且用于识别颜色的其他数据来识别车辆100，如本领域技术人员已知的。该信息被传送至计算机106，接着，计算机106搜索数据库110以撷取与车辆信息相关联的油漆配方。数据库110可以设置在远离计算机106的服务器112上，用于经由网络114诸如例如互联网来与计算机106通信。

多角度分光光度计104对涂漆表面的可见反射因子光谱或者源自涂漆表面的可见反射因子光谱的颜色坐标进行测量并且将该数据提供至计算机106，计算机106确定存储在数据库110中的一个或更多个油漆配方。从该过程获得的颜色数据用于选择将提供最佳颜色匹配的修复油漆配方。计算机106可以设置有显示器108，油漆配方和颜色可以通过显示器108提供。显示器108优选地为颜色显示器，使得油漆配方可以以颜色显示。然而，如前所述，如果车辆上的油漆是“定向的”(即，通常是大致竖向表面)，则多角度分光光度计相对于油漆表面法线的旋转方向可能对所选择的油漆配方造成影响。虽然颜色测量说明包括多角度分光光度计的适当取向的描述，但是适当取向不能从测量数据得以验证，并且在没有适当取向的情况下，针对修复所选择的油漆配方不能够提供最优颜色匹配。为实现适当取向而进行的先前的尝试本质上是不可靠的；因而，无法确认适当的仪器取向。因此，先前的仪器取向未被用作油漆配方预测和撷取过程的一部分，并且由于没有已知的方法来确认适当的仪器取向，因此仪器取向也未被用作油漆配方预测和撷取过程的一部分。目前不存在快速、简单和廉价的方法用以确定哪个售后匹配重涂饰涂料组分与特定OEM涂料的颜色和外观是最佳匹配的。

因而，下文中描述了用于执行下述工作的系统和方法的示例性实施方式：(1)对在由汽车OEM制造时的颜色测量仪器(例如，多角度分光光度计)的取向进行记录或者(2)由油漆制造商准备替代的颜色配方，并且在任何情况下在数据库中包括所得数据，该所得数据作为供日后使用的——例如在油漆修复中心处使用的——颜色测量数据的元数据。

在第一种情况下(即，在OEM制造时所做的颜色测量)，颜色数据可以在车辆制造组装线末端进行记录。加速度计或其他取向传感器用在多角度分光光度计中用以记录其原始三维取向(即，侧倾、俯仰和横摆)，使得准确的油漆配方能够被确定并且供日后使用。用于测量车辆的颜色的仪器放置在组装线上的固定位置中，使得仪器取向和其相对于组装线的位置(X、Y、Z)可以用于确认车辆上进行测量的位置。这对于重力效应对测量有影响的竖向面板的情况尤其如此；即，针对颜色测量装置的不同方向取向存在不同读数。当在水平表面上进行测量时，由于不受重力的影响，读数相对而言不受仪器的取向的影响。

如前所述，油漆制造商还可以生产替代的油漆配方并且将其存储在数据库中用于在后续的油漆修复情况中使用。在这种情况下，油漆喷涂在大致水平和竖向的面板上，进行相应的颜色测量并且将相应的颜色测量存储在数据库中。这些测量可能展示出与在车辆制造时进行的测量类似的重力效应。因此，可以在竖向面板上以多个取向——例如成三点钟、六点钟、九点钟和十二点钟——进行测量。

当车辆到达油漆修复中心时，首先判定所需修复是否位于水平表面(例如，罩)或竖向表面(例如，门面板)上。这将使操作者能够将颜色测量装置适当地定向在车辆上并且进行必要的测量(即，在大致水平表面上的至少单次测量和在大致竖向表面上的至少两次测量)。在获得颜色和取向数据之后，可以搜索数据库以找到与车辆的颜色最佳地匹配的颜色配方。

图2是根据示例性实施方式的用于使用颜色测量装置202测量颜色的系统200的示例性框图，该颜色测量装置202包括位置和取向传感器204。该系统包括颜色测量装置202，比如上述类型的分光光度计、多角度分光光度计、色度计等，该系统包括用于确定X、Y、Z坐标系统中的位置以及侧倾、俯仰和横摆取向的取向传感器和可选的位置传感器。例如，侧倾、俯仰和横摆可以通过取向传感器来确定，比如可通过从AnalogDevices获得的ADX335小型低功率3轴+3G加速度计来确定。此外，PolhemusFastrack6自由度的电磁运动跟踪器对X、Y、Z坐标系统中的位置以及侧倾、俯仰和横摆取向进行感测。

仍然参照图2，系统200还包括联接至颜色测量装置202以及位置和取向传感器204的计算装置206、显示装置208、主计算机210、输入装置212以及输出装置214。主计算机210联接至数据库216。可以使用任何多角度分光光度计，比如由X-Rite,Grandville,Mich.制造的ModelMA68II，或者由BYKGardner,Columbia,Maryland制造的BYKmac-I。应当指出的是，数据库216可以包含在主计算机210中或者计算装置206中。

数据输入装置212可以从以下各项中选择：数字输入装置，比如有线键盘、无线键盘、数字书写板、触摸屏、可以连接至电气装置或另一计算机的输入口、或者可以将数据输入到计算装置中的任何其他数字装置；光学输入装置，比如条形码阅读器、扫描仪、数码相机、数码摄像机、或者可以将数据输入到计算装置中的任何其他光学装置；电磁输入装置，比如无线电接收器、RFID(无线射频识别)接收器、红外数据接收器、或者可以通过宽范围的电磁波接收数据的任何其他装置；或者其组合。数据输入装置中的每个数据输入装置还可以要求必要的适配器或联接件以将数据输入到计算装置中，其中，这些适配器和联接件可以由本领域技术人员容易地确定。这些适配器和联接件还可以是有线的或无线的。

显示装置208可以从以下各项中选择：数字显示装置，比如计算机显示器屏幕、PDA、计算机、手机、智能电话或TV；光学显示装置，比如投影仪；打印显示装置，比如打印机；或者其组合。显示装置还可以是双功能显示/数据输入装置。这样的双功能装置的一个示例是计算机的触摸屏或PDA。

输出装置214可以是打印机、显示器屏幕或者可以输出诸如所选择的配方之类的数据的数据输出口。输出装置214还可以联接至其他计算装置或数据库或可以根据存储在数据库216中的所选择的配方而使涂料组分混合的混合装置。输入装置212、输出装置214和颜色测量装置202可以通过有线连接或无线连接功能性地连接至计算装置206。计算装置206可以将数据库216加载到其存储器比如计算装置206的硬盘驱动器或存储卡中。也可以通过有线或无线连接从计算装置206访问数据库216。

计算装置206可以构造成在显示装置208上生成和显示基于单独匹配图像和目标图像的实际匹配图像。匹配图像或目标图像可以以一个或更多个预定的逆定向反射角来显示。也可以生成和显示基于目标图像和单独匹配图像中的每个单独匹配图像的模拟的单独混合图像。

根据示例性实施方式，图3(a)、图3(b)、图3(c)和图3(d)图示了颜色测量装置302(例如，多角度分光光度计)，该颜色测量装置302定位成用于以多个取向——例如分别是大致12:00点钟、3:00点钟、6:00点钟和9:00点钟——来测量定向面板304的颜色。这可以在OEM制造时完成，并且得到的颜色数据被存储在与车辆识别数据、比如型号年份、厂牌、型号、颜色、VIN号码等相关联的数据库(图2中的216)中。如果需要进行后续的油漆修复，则将能够获得该数据。替代性地，这可以在由油漆制造商初始油漆配制时完成。

图4图示了针对定向浅棕色面板测量的波长与反射率之间的关系400、402、404和406，其中，颜色测量装置以例如分别为大致12:00点钟、03:00点钟、06:00点钟和09:00点钟而定向。

图5是根据示例性实施方式的用于对在OEM车辆制造时使用的颜色测量仪器(例如，多角度分光光度计)的颜色数据以及取向进行测量和记录的设备的等距视图。如可以看到的，涂漆汽车500定位在汽车组装线502上，位于下述位置处：其中，涂漆汽车500可以在一定时间段内保持静止，利用所述一定时间段来进行必要的测量。机械手504包括基部506和致动器臂508、510和512。包括位置和取向传感器(图2中的204)的多角度分光光度计516固定地联接至臂512并且定位成靠近竖向门面板514以允许多角度分光光度计516以多个取向进行颜色测量并且将与取向相关联的数据以及位置数据提供至数据库(图2中的216)以作为日后使用的元数据。在多角度分光光度计中的加速度计或其他取向传感器记录其原始三维取向(即，侧倾、俯仰和横摆)，使得在日后进行修复时能够确定和使用准确的油漆配方。因而，用于测量颜色的仪器位于组装线上的固定位置中，使得仪器取向和相对于组装线的位置(X、Y、Z)可以用于确认车辆上进行测量的位置。

图6是图示了根据示例性实施方式的用于对在OEM制造和测量时使用的颜色测量仪器(例如，多角度分光光度计)的颜色数据以及取向和位置数据进行测量和记录的方法600的流程图。首先，当竖向取向面板和水平取向面板沿着组装线被输送时，光滑油漆层喷涂在竖向取向面板和水平取向面板两者上以生成定向样本和各向同性样本(步骤602)。在干燥之后，测量和存储水平样本的颜色坐标(步骤604)。由于在水平样本的情况下重力不是影响因素，因此仅需要单个测量取向来获得大致均匀的测量。然而，如前所述，在竖向(即，定向的)样本的情况下，重力在不同位置处可能会导致不同的颜色测量；因此，多个测量是有必要的。例如，在喷涂时应当以至少两个取向进行测量，例如在相对于竖向样本的顶部的大致12:00点钟和06:00点钟处进行测量。优选地，以四个取向进行测量，例如相对于竖向样本的顶部成大致12:00点钟、03:00点钟、06:00点钟和09:00点钟进行测量(步骤606)。再次，测量数据连同相应的车辆识别数据被存储在数据库中。

图7是图示了根据示例性实施方式的用于在由油漆制造商初始油漆配制时对涂漆标准件(下文中也称为“样本”)的平均颜色和取向进行测量和存储的方法700的流程图。首先，光滑油漆层在竖向取向面板和水平取向面板两者上生成以产生定向样本和各向同性样本(步骤702)。如前文所述，测量和存储水平样本的颜色坐标(步骤704)。仅需要单个测量取向来获得水平样本的大致均匀测量。然而，如先前所述，在竖向样本的情况下，多个测量是有必要的。因而，应当以相对于竖向样本的顶部的至少两个取向(例如，成大致12:00点钟和06:00点钟)并且优选地以相对于竖向样本的顶部的四个取向(例如，成大致12:00点钟、03:00点钟、06:00点钟和09:00点钟)进行测量。再次，测量数据被存储在数据库中。

如先前所述，为了对修复区域的平均颜色和取向进行测量和存储并且在数据库中的替代配方之中选择，需要了解颜色测量装置(例如，多角度分光光度计)在由OEM或油漆制造商测量时——视情况而定——是如何定向的，尤其是在进行竖向修复时更是如此。为此，图8是图示了根据示例性实施方式的用于在油漆修复中心修复时对涂漆表面的平均颜色和取向数据进行测量和存储的方法800的流程图。首先，图8中必须确定潜在修复区域是竖向的还是水平的(步骤802)。接着，在步骤804中，显示颜色测量仪器的取向。如前所述，通常存在一个水平取向并且优选地两个至四个竖向取向。

为了确定平均修复颜色或配方，测量计数器设定为零(步骤806)，并且平均缓冲器被清空(步骤808)。接着，将与修复区域和多角度分光光度计的位置相关联的颜色数据与在如上所述的制造或者初始油漆配制时先前存储在数据库中的位置进行比较(步骤810)。如果多角度分光光度计未适当地定位(步骤812)，则提示用户纠正取向(步骤814)。如果取向是正确的，则测量计数器递增一(步骤816)并且颜色数据被添加至平均缓冲器(步骤818)。如果测量计数器未达到预定值(例如，三)(步骤820)，则重复步骤810至步骤820直到测量计数器达到预定值为止。

在测量计数器达到预定值之后，求样本的颜色数据的平均值，并且平均值被存储在数据库216中(步骤822)。存储多角度分光光度计取向和修复区域取向两者(步骤824和步骤826)。

图9是图示了根据示例性实施方式的用于从数据库(图2中的216)撷取用于修复的最佳颜色的过程900的流程图。在步骤902中，撷取修复区域颜色数据和分光光度计取向。在步骤904中，从数据库中撷取车辆识别数据(例如，VIN)或者油漆制造商的颜色编码。通过搜索识别数据/制造商的编码与修复区域取向关系而从数据库中撷取潜在的颜色匹配(步骤906)。接着，基于颜色和外观差异指标和/或视频颜色校样来选择了最佳颜色匹配(步骤908)，并且从数据库中撷取所选择的配方(步骤910)。最后，如果期望或者有必要，还可以对从数据库中撷取的配方进行进一步地调节以改善匹配的质量(步骤912)。

因而，已经提供了用于对颜色数据和颜色测量仪器比如多角度分光光度计的取向进行记录并且包括所述数据且将所述该数据作为供日后使用的颜色测量数据的元数据的系统和方法。还提供了下述能力：在多角度分光光度计中使用加速度计或其他取向传感器以记录其原始的三维取向(即，侧倾、俯仰和横摆)，使得在日后进行修复时能够确定和使用准确的油漆配方。还提出了使正被用于测量车辆的颜色的仪器定位在组装线上的固定位置中，使得仪器取向和其相对于组装线的位置(X、Y、Z)可以用于确认车辆上进行测量的位置。

在上文中在全功能计算机系统的情况下描述了前述示例性实施方式；然而，本领域技术人员将认识到：机构(mechanisms)能够被分配为程序产品，并且此外，该教示适用于程序产品，而不管用于执行其分配的特定类型的计算机可读介质(例如，软盘、硬盘驱动器、存储器卡、光盘等)如何。

尽管在前述详细说明中已经呈现了至少一个示例性实施方式，但是应当理解的是存在大量的变型。还应当理解的是，示例性实施方式仅是示例，并且并非意在以任何方式限制本发明的范围、应用或构型。相反，前述详细描述将给本领域技术人员提供用于实现示例性实施方式的便捷路线，应当理解的是，可以对所描述的元件的功能和结构中做出各种改变。

Claims (20)

1.一种用于测量和存储车辆油漆颜色数据的方法，包括：

通过颜色测量装置以多个取向测量定向样本的颜色；以及

将颜色数据和取向数据存储在数据库中。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括测量至少两个取向的颜色数据和取向数据并且将该至少两个取向的颜色数据和取向数据存储在所述数据库中。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述至少两个取向包括大致12:00点钟和06:00点钟。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述至少两个位置包括分别成大致03:00点钟、06:00点钟、09:00点钟和12:00点钟的四个取向。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括通过颜色测量装置以多个取向测量定向样本的颜色并且求在各取向的多个测量值的平均值。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述定向样本是车身的部件。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述颜色数据和取向数据在由OEM制造车辆时被测量和存储。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括确定车辆识别数据并将所述车辆识别数据存储在所述数据库中。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述颜色数据和取向数据在初始油漆配制时被测量和存储。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括

在油漆修复中心处测量颜色；

将所述颜色数据和取向数据提供至处理器；以及

搜索数据库以撷取大致匹配的油漆配方。

11.一种用于测量和存储车辆的颜色的方法，包括：

在原始车辆制造时将油漆喷涂在所述车辆的竖向面板和水平面板上以生成定向样本和各向同性样本；

通过颜色测量装置以多个取向测量所述样本的颜色；

将颜色数据和取向数据存储在数据库中。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括测量至少两个取向的颜色数据和取向数据并且将该至少两个取向的颜色数据和取向数据存储在所述数据库中。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述至少两个取向包括大致12:00点钟和06:00点钟。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述至少两个取向包括分别成大致03:00点钟、06:00点钟、09:00点钟和12:00点钟的四个取向。

15.一种用于测量和存储车辆的颜色的方法，包括：

在由油漆制造商初始配制油漆时将油漆喷涂在竖向面板和水平面板上以生成定向样本和各向同性样本；

通过颜色测量装置以多个取向测量所述定向样本的颜色；

通过所述颜色测量装置以至少一个取向测量所述各向同性样本的颜色；以及

将与所述定向样本和所述各向同性样本相关联的颜色数据以及仪器取向数据存储在数据库中。

16.一种用于对需要油漆修复的车辆的颜色进行测量的方法，包括：

在油漆修复中心处通过颜色测量装置以多个取向测量车辆的颜色；

将颜色数据和取向数据提供至处理器；以及

搜索数据库以撷取大致匹配的油漆配方。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括基于颜色和外观的差度量来选择最佳的颜色匹配。

18.根据权利要求16所述的方法，还包括使用视频颜色校样来选择最佳的颜色匹配。

19.一种用于测量和存储颜色数据的系统，包括：

至少一个颜色测量装置；

联接至所述颜色测量装置的至少一个取向传感器；

输入装置；

输出装置；

数据库；以及

处理器，所述处理器联接至所述数据库、所述输出装置、所述输入装置以及所述颜色测量装置，所述处理器用于接收和存储：(1)多个颜色测量值，各颜色测量值在不同的测量装置取向下获得，以及(2)对应的颜色测量装置取向数据。

20.根据权利要求19所述的系统，还包括联接至所述颜色测量装置的至少一个位置传感器。