CN106651970A - 颜色采集与色牢度评级装置及使用方法 - Google Patents

颜色采集与色牢度评级装置及使用方法 Download PDF

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刘有为
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Abstract

颜色采集与色牢度评级装置，包括暗箱、光源、载物台、CCD相机和计算机；计算机中装有颜色数据库和处理图像的软件；所述光源、CCD相机设在暗箱载物台上方且与暗箱固定安装，所述暗箱内设有光源、载物台，所述暗箱、光源组成一测试环境；CCD相机对准载物台采集信息；经CCD相机采集的信息传送至计算机由计算机做信息处理。

Description

颜色采集与色牢度评级装置及使用方法
技术领域
本发明涉及色彩分析设备领域，具体为颜色采集与色牢度评级装置。
背景技术
随着互联网技术的发展，网够已经成为很多人尤其是年轻人主要的消费方式之一，网购中必然伴随着消费者与商家之间存在的贸易纠纷问题以及企业生产鉴定等方面的需求问题，很多时候都发生在颜色上。目前，围绕颜色的测量和评级方面，主要有两种评级方法，(1)目测法，(2)仪器法。目测法，对检验人员的能力和经验要求很高，一般检验员需通过严格的训练和目光一致性测试，才能具备检验能力。此方法的弊端很明显，其评判结果的准确性受主观因素干扰太多，如观测者的心理状态和生理状态(包括性别、年龄、测试时身体状态、测试时间太长所产生的视觉疲劳等)，因此，通常送检相关检测机构才有一定的公信力。而仪器评级，需要采用高精度的光学设备，如光谱光度仪(测色仪)，普通的便携式设备也主要都是企业拥有，普通消费者不会购买价格高的这类设备。鉴此，开发一种大众型的简易设备，代替人和传统评级设备进行颜色相关内容的评价，在互联网发展的今天大有用途。
发明内容
本发明的目的在于提供一种颜色采集及评级的准确的颜色采集与色牢度评级装置及使用方法。
颜色采集与色牢度评级装置，包括暗箱、光源、载物台、CCD相机和计算机；计算机中装有颜色数据库和处理图像的软件；所述光源、CCD相机设在暗箱载物台上方且与暗箱固定安装，所述暗箱内设有光源、载物台，所述暗箱、光源组成一测试环境；CCD相机对准载物台采集信息；经CCD相机采集的信息传送至计算机由计算机做信息处理。
本发明所述暗箱呈圆台状，暗箱内壁设有BaSO4涂层，BaSO4涂层厚度为0.2-1nm，暗箱内壁内壁反射率≧95％，暗箱顶面与侧壁夹角为100°。
本发明所述光源采用LED模拟D65标准照明体，光源呈环形设置。
本发明所述载物台为方型，载物台的置物面涂有明度L为40的灰色涂料。
本发明所述暗箱上方有开孔，用于固定CCD相机，开孔圆形与环形的光源圆心位于同一竖直线。
本发明所述处理软件为OpenVC，采集的图像经过OpenVC软件聚类分析色彩组成和颜色空间转化，用于颜色对比或/和色牢度评级。
本发明色牢度评级时，通过色牢度评级公式计算色差等级Gs，完成色牢度的评定；评级公式如下：ΔEF＝{(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2}1/2；当ΔEF>3.4时GS＝5.0-ln(ΔEF/0.85)/ln2；当ΔEF≤3.4时GS＝5.0-ΔEF/1.7。
本发明色牢度评级另一计算方式是，基于人眼视觉，用gamma模型将L转化为Y，获得Y1和Y2，计算ΔV，评级公式如下：
ΔV＝－0.2913Y+4.0865，Y＝Y1－Y2；
ΔV＝－0.5513Gs3+5.6139Gs2－20.496Gs+29.052。
颜色采集与色牢度评级装置的颜色检测使用方法，进行颜色检测时，接上电源，打开LED光源、打开CCD相机，CCD相机配定焦微距镜头，将色差校准卡平整放进暗箱并关上箱门后，校准后，取出校准卡，将待测物平整放进暗箱并关上箱门，1分钟后按下拍摄按键，获得原始raw文件，由OpenCV工具将照片颜色经聚类后输出RGB颜色值。
颜色采集与色牢度评级装置的色牢度评级使用方法，色牢度评级时，接上电源，CCD相机配定焦微距镜头，将色差校准卡平整放进暗箱并关上箱门后，校准后，取出校准卡，将待测物平整放进暗箱并关上箱门，1分钟后按下拍摄按键，分别获取图像中两个区域聚类的颜色，实验后的试样R1G1B1值与未实验的试样R2G2B2值，将RGB值转化为L1a1b1和L2a2b2，计算两者之间的色差ΔEF，通过色牢度评级公式计算色差等级Gs，完成色牢度的评定,色牢度评级公式如下：
ΔEF＝{(ΔL)2+(ΔCF)2+(ΔHF)2}1/2，
当ΔEF>3.4时GS＝5.0-ln(ΔEF/0.85)/ln2，
当ΔEF≤3.4时GS＝5.0-ΔEF/1.7；
或采用另一色牢度评级公式，如下；
ΔV＝－0.2913Y+4.0865，Y＝Y1－Y2，
ΔV＝－0.5513G3+5.6139G2－20.496G+29.052。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
本发明主要的积极效果在于对于颜色采集及评级方面的准确性，以及更多的满足市场对于颜色检测的需求。主要表现在(1)现有技术中有关颜色的检测用肉眼观察，受主观影响大，不具有可比性。本发明采用简易装置评级，客观性强。(2)现有技术中颜色的仪器评级采用的设备专业性强，不具有普遍实用性，本发明采用的普通照相+简易装置来实现稳定测色，目前每个家庭都有相机，因此本方法普及型强，成本低。(3)本发明不仅可以用于颜色的测量，同样可用于织物色牢度的评级，通过色牢度评级公式的计算可以实现评级预报，相比人眼评级，更具有科学性及严谨性。因此，本装置不仅适用于工厂检验评测，同样也适用于普通消费者解决交易纠纷和一般人群对自身衣物的测定，面向的是更为广阔的消费市场。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面是结合附图对本发明做详细的阐述：
实施例1
如图1所示，本实施例所述颜色采集与色牢度评级装置，包括暗箱1、光源2、载物台3、CCD相机4和计算机5；计算机5中装有颜色数据库和处理图像的软件；所述光源2、CCD相机4设在暗箱1载物台3上方且与暗箱1固定安装，所述暗箱1内设有光源2、载物台3，所述暗箱1、光源2组成一测试环境；CCD相机4对准载物台3采集信息；经CCD相机4采集的信息传送至计算机5由计算机5做信息处理。
本实施例所述暗箱1呈圆台状，暗箱1内壁采用织物材料，暗箱1内壁设有BaSO4涂层11，BaSO4涂层11厚度为0.2-1nm，暗箱1内壁内壁反射率≧95％，暗箱1顶面与侧壁夹角α为100°。所述光源2是采用LED光源2模拟D65标准照明体，LED光源2呈环形设置。所述光源2和暗箱1的设计，使得CCD相机4成像不受外界光线的干扰，无重影，且光源2稳定，可重现性高。
本实施例所述载物台3为方型，载物台3的置物面涂有明度L为40的灰色涂料。
本实施例所述暗箱1上方有开孔，用于固定CCD相机4，开孔圆形与环形的光源2圆心位于同一竖直线。
本实施例所述处理软件为OpenVC，采集的图像经过OpenVC软件聚类分析色彩组成和颜色空间转化，用于颜色对比或/和色牢度评级。
本实施例所述色牢度评级时，通过色牢度评级公式计算色差等级Gs，完成色牢度的评定；评级公式如下：
ΔEF＝{(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2}1/2
当ΔEF>3.4时GS＝5.0-ln(ΔEF/0.85)/ln2
当ΔEF≤3.4时GS＝5.0-ΔEF/1.7
本实施例另一种色牢度评级计算方式是，基于人眼视觉，用gamma模型将L转化为Y，获得Y1和Y2，计算ΔV，评级公式如下：
ΔV＝－0.2913Y+4.0865，Y＝Y1－Y2
ΔV＝－0.5513Gs3+5.6139Gs2－20.496Gs+29.052。
本实施例所述颜色采集与色牢度评级装置的检测方法如下：
A.颜色检测。接上电源，打开LED光源2、打开CCD相机4，本实施例中选用尼康750相机配定焦微距镜头，将色差校准卡平整放进暗箱1并关上箱门后，校准后，取出校准卡，将待测物平整放进暗箱1并关上箱门，1分钟后按下拍摄按键，获得原始raw文件，由OpenCV工具将照片颜色经聚类后输出RGB颜色值。
B.色牢度评级。接上电源，本实施例中选用尼康750相机配定焦微距镜头，将色差校准卡平整放进暗箱1并关上箱门后，校准后，取出校准卡，将待测物平整放进暗箱1并关上箱门，1分钟后按下拍摄按键，分别获取图像中两个区域聚类的颜色，实验后的试样R1G1B1值与未实验的试样R2G2B2值，将RGB值转化为L1a1b1和L2a2b2，计算两者之间的色差ΔEF，通过色牢度评级公式计算色差等级Gs，完成色牢度的评定,
ΔEF＝{(ΔL)2+(ΔCF)2+(ΔHF)2}1/2
当ΔEF>3.4时GS＝5.0-ln(ΔEF/0.85)/ln2
当ΔEF≤3.4时GS＝5.0-ΔEF/1.7
另一实施方式是，直接在屏幕上进行色牢度的评级，用gamma模型将L转化为Y，获得Y1和Y2，计算ΔV，色牢度评级公式如下：
ΔV＝－0.2913Y+4.0865，Y＝Y1－Y2
ΔV＝－0.5513G3+5.6139G2－20.496G+29.052。

Claims (10)

1.颜色采集与色牢度评级装置，包括暗箱、光源、载物台、CCD相机和计算机；计算机中装有颜色数据库和处理图像的软件；
所述光源、CCD相机设在暗箱载物台上方且与暗箱固定安装，
所述暗箱内设有光源、载物台，所述暗箱、光源组成一测试环境；
CCD相机对准载物台采集信息；经CCD相机采集的信息传送至计算机由计算机做信息处理。
2.根据权利要求1所述的颜色采集与色牢度评级装置，其特征是，所述暗箱呈圆台状，暗箱内壁设有BaSO4涂层，BaSO4涂层厚度为0.2～1nm，内壁反射率≧95％，暗箱顶面与侧壁夹角为100°。
3.根据权利要求1所述的颜色采集与色牢度评级装置，其特征是，所述光源采用LED模拟D65标准照明体，光源呈环形设置。
4.根据权利要求1所述的颜色采集与色牢度评级装置，其特征是，所述载物台为方型，载物台的置物面涂有明度L为40的灰色涂料。
5.根据权利要求3所述的颜色采集与色牢度评级装置，其特征是，所述暗箱上方有开孔，用于固定CCD相机，开孔圆形与环形的光源圆心位于同一竖直线。
6.根据权利要求1所述的颜色采集与色牢度评级装置，其特征在于，所述处理软件为OpenVC，采集的图像经过OpenVC软件聚类分析色彩组成和颜色空间转化，用于颜色对比或/和色牢度评级。
7.根据权利要求6所述的颜色采集与色牢度评级装置，其特征在于，色牢度评级时，通过色牢度评级公式计算色差等级Gs，完成色牢度的评定，评级公式如下；
ΔEF＝{(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2}1/2；
当ΔEF>3.4时GS＝5.0-ln(ΔEF/0.85)/ln2；
当ΔEF≤3.4时GS＝5.0-ΔEF/1.7。
8.根据权利要求6所述的颜色采集与色牢度评级装置，其特征在于，色牢度评级时，基于人眼视觉，用gamma模型将L转化为Y，获得Y1和Y2，计算ΔV，评级公式如下；
ΔV＝－0.2913Y+4.0865，Y＝Y1－Y2；
ΔV＝－0.5513Gs3+5.6139Gs2－20.496Gs+29.052。
9.颜色采集与色牢度评级装置的颜色检测使用方法，其特征是，进行颜色检测时，接上电源，打开LED光源、打开CCD相机，CCD相机配定焦微距镜头，将色差校准卡平整放进暗箱并关上箱门后，校准后，取出校准卡，将待测物平整放进暗箱并关上箱门，1分钟后按下拍摄按键，获得原始raw文件，由OpenCV工具将照片颜色经聚类后输出RGB颜色值。
10.颜色采集与色牢度评级装置的色牢度评级使用方法，其特征是，色牢度评级时，接上电源，CCD相机配定焦微距镜头，将色差校准卡平整放进暗箱并关上箱门后，校准后，取出校准卡，将待测物平整放进暗箱并关上箱门，1分钟后按下拍摄按键，分别获取图像中两个区域聚类的颜色，实验后的试样R1G1B1值与未实验的试样R2G2B2值，将RGB值转化为L1a1b1和L2a2b2，计算两者之间的色差ΔEF，通过色牢度评级公式计算色差等级Gs，完成色牢度的评定,色牢度评级公式如下：
ΔEF＝{(ΔL)2+(ΔCF)2+(ΔHF)2}1/2，
当ΔEF>3.4时GS＝5.0-ln(ΔEF/0.85)/ln2，
当ΔEF≤3.4时GS＝5.0-ΔEF/1.7；
或采用另一色牢度评级公式，如下；
ΔV＝－0.2913Y+4.0865，Y＝Y1－Y2，
ΔV＝－0.5513G3+5.6139G2－20.496G+29.052。
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