CN107003184A - 具有闪光颜色的复合涂料混合物的颜料识别 - Google Patents

Abstract

一种方法，该方法包括使用处理器由目标涂料获取图像数据。该方法还包括使用处理器来执行图像分析以根据图像数据来确定至少一个闪光点，并且使用处理器来执行色相分析以根据闪光点确定闪光颜色。该方法还包括使用处理器来计算闪光颜色分布，并且使用处理器来生成在外观上与目标涂料相同或基本相似的涂料配方。

Description

具有闪光颜色的复合涂料混合物的颜料识别

技术领域

在各种实施例中，本发明总体上涉及用于识别固化的复合涂料(例如，油漆)混合物的物理性质属性的方法和装置。

背景技术

由于涂料中的复合混合物的性质，有时难以用公式表示(formulate)、识别和/或搜索可接受的、匹配的配方(formulations)和/或色素沉着(pigmentation)。在理想的环境中，个体能够查看复合涂料混合物并确定在该涂料混合物中的适当的颜料。然而，在现实中，在涂料混合物中的颜料在油漆系统的一套调色剂中可能不容易获得，该油漆系统用于制作匹配的涂料。因而，熟练的调色师必须做出关于油漆系统是否含有适当的偏移量的确定，并且如果是，则必须确定需要作出适应这些偏移量的附加更改，假定它们与原始的色素沉着不一致。

一种用于确定未知的色素沉着的组成的假设的解决方案是以能够搜索数据库以在该数据库中找出最匹配的涂料配方的装置(或者能够立即创建出新的涂料配方的装置)来读取未知的装置。然而，这样的解决方案只是假想的，因为系统能够确定颜色或整体效应(bulk effect)的颜料类型，但是一般无法帮助确定，例如，涂料配方匹配所需的特定微粒(pearl)。

评估复合涂料混合物的性质的传统技术包括与样品的微观评估结合的多种面内观看条件(例如，由SAE国际公布的J361推荐做法(the J361Recommended Practicepromulgated by SAE International))。这样的方法通常没有被适当定义用于在复合混合物中处理新效果(neweffect)的色素沉着，而是主要关注纹理，并且只是“模糊地”以至少两个光源来识别“面外”视角，使得该效果的色素沉着可以被正确地观看到。其他技术包括使用分光光度计(例如，用于效果样品(effect sample)的面内多角度装置以及用于直阴样品(straight shade sample)的球形装置)。然而，由于微粒(pearl)、彩色铝(colored aluminums)等的独特性质，新颜料无法使用这样的技术来充分表征。例如，观看例如颜料可能很有挑战性，并且可能几乎不可能看到彩色铝的粗糙度，从而可能需要显微镜来充分确定特殊效果的颜料，这是一个耗时的过程并且可能无法令人满意地解决改变样品的特性和特殊颜料的效果这样的应用问题。

人们还开发出了其他策略，例如，使用喷涂的或虚拟的样品代表各种纹理，并然后将这些样品与未知的样品进行比较。这样的技术通常需要大量的用户干预并且是主观的，这会产生不一致的结果，因其取决于用户的技能。

因而，需要适合用于分析具有闪光颜色(sparkle color)的复合涂料混合物的系统和方法。

发明内容

在第一方面，本发明的实施例提供了一种方法，该方法包括使用处理器由目标涂料获取图像数据。该方法还包括：使用处理器来执行图像分析以根据图像数据来确定至少一个闪光点(sparkle point)，并且使用处理器来执行色相分析以根据闪光点确定闪光颜色。该方法还包括：使用处理器来计算闪光颜色分布，以及使用处理器来生成在外观上与目标涂料相同或基本相似的涂料配方。

在另一个方面，本发明的实施例针对于一种系统，该系统包含数据库以及与数据库通信的处理器。处理器被编程用于：由目标涂料获取图像数据；执行图象分析以根据图像数据来确定至少一个闪光点；执行色相分析以根据闪光点确定闪光颜色；计算闪光颜色分布；以及生成在外观上与目标涂料相同或基本相似的涂料配方。

在另一个方面，本发明的实施例提供了一种设备。该设备包含用于由目标涂料获取图象数据的装置，以及用于执行图象分析以根据图像数据来确定至少一个闪光点的装置。该设备还包含用于执行色相分析以根据闪光点确定闪光颜色的装置，以及用于计算闪光颜色分布的装置。该设备还包括用于生成在外观上与目标涂料相同或基本相似的涂料配方的装置。

在另外一个方面，本发明的实施例提供了非暂时性计算机可读介质，包含用于促使处理器进行以下操作的软件：由目标涂料获取图像数据；执行图象分析以根据图像数据来确定至少一个闪光点；执行色相分析以根据闪光点确定闪光颜色；计算闪光颜色分布；以及生成在外观上与目标涂料相同或基本相似的涂料配方。

附图说明

图1示出了按照标准的数学术语来标注的角度。

图2示出了按照标准的多角度分光光度计的术语来标注的图1的角度。

图3示出了相对于所油漆的样品的角度以及与效果片的光交互。

图4是一个特殊效果的涂覆面板的图像，在该图像中一个闪光颜色的样本集已经以适当颜色的圆圈标示。

图5是图4的特殊效果的涂覆面板在不同的观察角度下的图像。

图6示出了用于计算目标复合涂料的配方的过程的一种实施例。

图7示出了可以使用本发明的实施例的过程的系统的一种实施例。

具体实施方式

虽然本文的描述总体上涉及汽车和汽车修补漆，但是应当理解，这些装置、系统和方法可应用于其他类型的涂料，包括染色和工业涂料。本发明所描述的实施例不应被看作是限制性的。与本发明一致的方法可以被实施于各种领域中，例如，服饰和时尚产品的匹配和/或协调。

本发明的实施例可以与计算机系统一起使用或并入其中，该计算机系统可以是独立的单元并且包含经由网络(例如，因特网或内联网)与中央计算机通信的一个或多个远程终端或装置。正因如此，计算机或“处理器”以及本文所描述的相关构件可以是本地计算机系统、远端计算机或在线系统的一部分或者它们的组合。本文所描述的数据库和软件可以存储于计算机的内部存储器中或者非暂时性计算机可读介质中。

本发明的实施例总体上针对于使用图像采集装置的系统和方法，例如，能够针对颜料表征和样品性质产生改进的且简化的结果的有限的多角度彩色照相机(可选地与分光光度计结合)。本发明的实施例提供了一种用于确定色素沉着(或可接受的偏移量)的高效的方法，该方法减少在实验室或现场应用中匹配样品所需要的数据库“命中”的数量。此外，本发明的实施例还包括用于在针对更好的匹配进行调整使得给用户提供最佳的匹配可能并体验到减少的时间和成本的可能性方面改进搜索数据库的方法。本发明的实施例提供了能够快速识别特殊效果的颜料并概括这些颜料的比例的解决方案，从而允许在提供可能质量更高的颜色匹配的同时进行更快且更佳的颜色匹配。

传统的分光光度计和视觉观看条件会考虑图1和2所示的角度和光源。两个附图都含有完全相同的角度，但是图2使用行业接受的术语来描述与镜面角度相关的角度。在此使用了传统的数学标准。在各种实施例中，使用漫反射或准直色校正光的传统光源可以使用，并且图像采集装置(例如，具有适当的分辨率的彩色照相机)可以被用来以一个、一些或全部已识别的或相似的角度来收集图像。

在各种实施例中，彩色闪光的分布可以从多个角度在涂料内确定。因为云母(micas)和xirallic在各种视角和条件下会唯一地改变颜色，所以可以针对搜索或配方算法来选择适当的微粒，并且可以估计关于每个匹配目标涂料所需的每种微粒的数量的相对比例。另外，闪光颜色还可以被用来帮助选择例如合适的铝及其他特殊效果的颜料，例如，玻璃片，因为这样的材料的颜色在各种角度下不会偏移。因而，本发明的实施例可以用于确定例如在效果涂料中铝与微粒之比。

在各种实施例中，高通滤波器可以被应用于目标图像，以确定在图像内的各个像素当中的最亮斑点。所产生的数据/图像可以仅包含关于明亮位置的信息。高通滤波器可以对具有高值中心点和低值边缘点的值矩阵与图像的强度信息的矩阵进行卷积运算。这会隔离高强度的像素。为了进一步提炼闪光点，过滤的边缘检测法可以结合强度过滤来使用。

在各种实施例中，可以对个体闪光点进行标记和计数，从而基于色相范围来隔离/标记它们。图4示出了基于色相的闪光点的简化选择(出于说明起见，限定于5个不同的点)以及可以如何识别这些点。出于说明起见，只有一小部分的闪光点选择已经通过色相来识别，但是可以看出，明显存在能够标记的至少一个蓝色的、一个紫色的、一个绿色的、一个红色的和一个橙色的闪光颜色。区域标记可以包含用于每个标签段的计数器。本文所描述的区域标记方法的实施例可以包括：在图像中从左到右、从上到下逐个像素地移动，找出匹配特定的质量的、尚未标记的像素，并且对符合同一标准的附近像素进行标记，直至从第一标记像素起达到了一定数量的移动。区域标记的二次传递可以被用来连接与满足同一标准的区域邻接的区域。这样的双重区域标记可以通过多次传递来实现，对于每个指定的色相范围进行一次，或者随着对于特定的色相范围值的检查作为一次传递。

所描述的技术可以产生对标记的闪光点的计数，每个标记的闪光点都满足以个体色相标准为基础的标准，该计数然后能够根据需要进行格式化和输出。

实施例可以包括使用一系列基于色相的带通滤波器，这些带通滤波器可不依赖于明度和/或亮度来识别个体色相区域。区域标记以及对区域的色度和明度(和/或亮度)的分析可以被用来分离出在每个色相带内的个体闪光点。这样的技术可以确定闪光点，同时估计落在每个色相之内的图像的百分比，以允许对多个图像的闪光颜色的颜色变化进行相对较快速分析，从而补充任何进一步的识别。在各种实施例中，带阻滤波器可以被用来代替带通滤波器或与其结合。

在各种实施例中，图像数据被用来创建在其第三维度上具有2至3个指标的尺寸相同的矩阵。像素图像数据可以仅含有RGB值。在这种情况下，可能有必要确定有关强度(为了便于操作)、色相以及矩阵中的标记的信息。另外，在各种实施例中，多个角度下的图像的利用率(utilization)可以与滤波器进行卷积(convolve)，并且差异可以被映射到两者之间(并被标记/计数)，以将铝、云母和特殊效果识别为两个角度之间的强度和/或颜色变化。

基于具有或没有色度的色相，相似的闪光点自身可以各自被平均化成单个色点；从而有效地提供测量区域的闪光颜色的分布(即，5个蓝色闪光、5个红色闪光，导致针对给定区域计数的全部闪光为50％的蓝色闪光和50％的红色闪光)。该分布可以被用来确定给定调色剂在复合涂料中的相对量(即，与总体效果贡献相关的分数)。闪光颜色还可以针对例如油漆系统的调色剂/颜料的主色(masstone)和/或二元混合物反过来与闪光颜色的数据库进行比较。该比较可以被用来选择在待用于效果匹配的给定的油漆系统中可获得的最相似的调色剂。另外，调色剂选择池和每种调色剂的相对量可以被用来馈入配方或搜索引擎。在各种实施例中，信息可以被置于贝叶斯系统的决策点，以产生粒子识别、配方、匹配搜索和/或调整。

可以理解的是，本发明的实施例可以结合其他纹理参数(例如，强度)和/或反射率数据来使用。

在各种实施例中，为了正确地识别在未知样品或目标样品中使用的调色剂的类型或其偏移，最好是观察正确的角度并且反过来与在之前已经创建的数据库中存在的已知调色剂进行比较。调色剂的二元混合物可以被生成，用于评估调色剂的不同浓度对它们的闪光颜色属性的影响。

在闪光颜色的分布中的每个色相可以按照每个选定的角度与调色剂的数据库进行比较。例如，在给定的角度下具有特定的红色色相的所有调色剂都可以与未知的样品进行比较。在所选的角度范围内对闪光颜色的评估可以在未知样品与调色剂之间进行比较。数据库中在所有评估角度下均显示出最相似的闪光颜色的调色剂是最好用来匹配未知样品的调色剂。可以经由使用各种实施例来识别的差异的示例被示于图4和5的比较中。在两个图像中的圆圈标示点(circled point)揭示，闪光点在不同的角度下会改变色相和强度二者。在各种实施例中，这个情况对于微粒和铝调色剂的结合变得更加复杂，该结合仅达到可能需要在角度范围内管理变化颜色的闪光比例的程度。例如，未知的样品可能在给定的角度下具有50％的银色闪光和50％的蓝色闪光，而在另一个角度下具有100％的银色闪光和0％的绿色闪光。这表明在涂料中存在铝和绿色微粒调色剂，其中微粒对闪光颜色的共享由于为了的独特性质而在某个角度下被最小化。该信息可以提供混合物的目标比例(即，在某个角度下的总体闪光贡献的50/50混合)。

图6示出了用于计算目标复合涂料的配方的过程的一种实施例。本发明的实施例可以被用来搜索数据库，其中在该数据库中的每个样品的闪光颜色属性都是已知的。如图6所示，当在步骤10中以例如测量装置(例如，彩色照相机增强型分光光度计)测量了未知样品之后，可以在步骤12使用如上所述的图像分析来确定所选角度的图像的闪光点。一旦闪光点被确定，就可以在步骤14使用色相分析来确定闪光颜色，该闪光颜色进而可以被用来对相似的闪光点求均值，如上所述，以在步骤16产生闪光颜色分布。在步骤20可以执行对复合混合物的数据库的搜索，以得到关于在数据库中的最佳特殊效果匹配的确定。这能够通过在步骤22于未知样品与数据库之间对所评估的每个角度下的闪光颜色分布进行比较来完成。在步骤24，在所有评估角度下都具有对于未知样品的最接近的对准的数据库匹配是在数据库中的最佳匹配。在各种实施例中，角度或角度集的重要性可以进行加权，以使从搜索中返回的结果偏斜，从而针对市场偏好进行调整。

一旦在数据库中找到了最佳匹配，就可以针对该匹配进行调整(若需要)，如步骤26所示。在各种实施例中，可以通过添加所识别的调色剂进行调整(步骤28和30)，或者基于(based)单独使用在所选的匹配中的调色剂进行调整(步骤32)。在各种实施例中，基于单独使用在所选的匹配中的调色剂的调整需要额外的步骤：在未知的样品中具有所识别的调色剂，并且将它们与在所识别的最佳匹配中的现有的一系列调色剂进行比较。在步骤34能够按照与之前描述的关于最佳匹配的数据库搜索类似的方式来确定所识别的最佳匹配调色剂，但是该比较可能有所不同：它要求检查调色剂数据库，而不是在步骤36预先形成的匹配的数据库。在步骤38，可以考虑在调整过程中将尚未包含于最佳匹配中的部分或全部调色剂添加到配方中。不管步骤38是否执行，都可以在步骤40和42调整调色剂的比例，以在每个角度下与实际的闪光颜色属性最接近地对准。在各种实施例中，该调整可以通过基于数据库中的主色和混合物了解每种调色剂在各种削减水平下的颜色闪光值来实现。相关性能够针对数据库中的每种调色剂来得出(例如，线性、多项式等)，该相关性指出了基于浓度的对闪光颜色分布的贡献。相关性然后可以被用来调整个体调色剂的量，以在所考虑的所有角度下最佳地匹配在未知样品中的闪光颜色分布。一旦匹配或调色剂搜索被完成，最匹配的选项44、46就可以被返回给执行该搜索的用户。

在各种实施例中，特定的闪光可以在各种角度下进行“映射”，使得给定闪光的闪光颜色可以对于所考虑的每个角度进行追踪。在这样的实施例中，可以进行调色剂的更具体识别，因为在每个角度下的确切变化(或缺乏)可以被识别并与已知调色剂的数据库进行比较。与其中可以假定个体闪光的颜色从绿色变为紫色的“块体(bulk)”分布评估方法相比，当个体闪光实际上在角度之间不会发生这种变化时，这样的实施例可以消除对每个闪光在给定的角度下的特性的误解的可能。然而，搜索、调整和/或调配的最终结果不会通过映射个体的闪光颜色而显著变化，因为如果在每个角度下都满足闪光颜色的总体分布，则与未知样品的匹配将是可接受的。

本发明的实施例可以包括对通过首先识别块体调色剂(例如，“云母”、“铝”或“xirallic”)来匹配未知样品的问题的简化。这会有利于通过将其限定于来自数据库的用于比较的较少选择来简化识别和/或搜索。在各种实施例中，没有必要识别在涂料中使用的确切调色剂，相反，对调色剂的合适选择对于解决颜色和纹理问题是令人满意的。一旦调色剂类型已经被大体确定，调色剂就可以更具体地表征，并与数据库进行比较以从多种调色剂中进行选择。

图7示出了可以被用来识别目标样品的涂料混合物的物理性质属性的系统90的一种实施例。用户92可以使用用户接口94(例如，图形用户界面)来操作分光光度计和/或照相机96，以测量目标样品98的性质。来自分光光度计和/或照相机96的数据可以被传输给计算机100，例如，个人计算机、移动装置或者任意类型的处理器。计算机100可以经由网络102与服务器104通信。网络102可以是任何类型的网络，例如，因特网、局域网、内联网或无线网络。服务器104与数据库106通信，该数据库106可以存储本发明的实施例的方法针对比较用途所使用的数据和信息。在各种实施例中，数据库106可以用于例如客户端-服务器环境中，或者用于例如基于网络(web)的环境(例如，云计算环境)中。本发明的实施例的方法的各个步骤可以由计算机100和/或服务器106执行。

在另一个方面，本发明可以被实现为非暂时性计算机可读介质，该介质含有用于促使计算机或计算机系统执行上述方法的软件。该软件能够包含用来允许处理器和用户接口执行本文所描述的方法的各种模块。

本领域技术应当很容易意识到，在不脱离以上描述所公开的构思的情况下，可以对本发明进行修改。因此，本文详细描述的特定实施例只是说明性的，并且并不限定于本发明的范围。

Claims (11)

1.一种计算机实现的方法，包括：

使用处理器由目标涂料获取图像数据；

使用所述处理器来执行图像分析以根据所述图像数据来确定至少一个闪光点；

使用所述处理器来执行色相分析以根据所述闪光点确定闪光颜色；

使用所述处理器来计算出闪光颜色分布；以及

使用所述处理器来生成在外观上与所述目标涂料相同的或基本相似的涂料配方。

2.根据权利要求1所述的方法，其中生成涂料配方包括生成调色剂列表。

3.根据权利要求1所述的方法，其中生成涂料配方包括将所述闪光颜色分布与多个已知的涂料配方进行比较。

4.一种系统，包含：

数据库；以及

处理器，与所述数据库通信并被编程用于：

由目标涂料获取图像数据；

执行图象分析以根据所述图像数据来确定至少一个闪光点；

执行色相分析以根据所述闪光点确定闪光颜色；

计算闪光颜色分布；以及

生成在外观上与所述目标涂料相同的或基本相似的涂料配方。

5.根据权利要求4所述的系统，还包含与所述处理器通信的分光光度计。

6.根据权利要求4所述的系统，其中生成涂料配方包括生成调色剂列表。

7.根据权利要求4所述的系统，其中生成涂料配方包括将所述闪光颜色分布与多个已知的涂料配方进行比较。

8.一种设备，包含：

用于由目标涂料获取图像数据的装置；

用于执行图像分析以根据所述图像数据来确定至少一个闪光点的装置；

用于执行色相分析以根据所述闪光点确定闪光颜色的装置；

用于计算出闪光颜色分布的装置；以及

用于生成在外观上与所述目标涂料相同的或基本相似的涂料配方的装置。

9.根据权利要求8所述的设备，其中用于生成涂料配方的装置包括生成调色剂列表的装置。

10.根据权利要求8所述的设备，其中用于生成涂料配方的装置包括用于将所述闪光颜色分布与多个已知的涂料配方进行比较的装置。

11.一种非暂时性计算机可读介质，包含用于促使处理器进行以下操作的软件：

由目标涂料获取图像数据；

执行图象分析以根据所述图像数据来确定至少一个闪光点；

执行色相分析以根据所述闪光点确定闪光颜色；

计算闪光颜色分布；以及

生成在外观上与所述目标涂料相同的或基本相似的涂料配方。