CN107340296B - 变化程度导出设备、变化程度导出系统和已知颜色体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及变化程度导出设备、变化程度导出系统和已知颜色体。提供了一种变化程度导出设备，所述变化程度导出设备包括：接收单元，其接收通过拍摄对象和包括多个颜色样本的已知颜色体而获得的图像，所述多个颜色样本包括用于所述对象的颜色中的劣化系列颜色，并且所述多个颜色样本中的每一个都具有已知的色度值；转换规则生成单元，其基于包括在由所述接收单元接收到的图像中的所述颜色样本，生成用于将由所述接收单元接收到的所述图像的颜色转换为与设备无关的颜色空间中的色度值的转换规则；以及转换单元，其根据所述转换规则将包括在由所述接收单元接收到的所述图像中的所述对象的颜色转换为所述与设备无关的颜色空间中的色度值。

Description

变化程度导出设备、变化程度导出系统和已知颜色体
技术领域
本发明涉及变化程度导出设备、变化程度导出系统和已知颜色体。
背景技术
专利文献1公开了一种确定外部材料的劣化的方法，该方法包括：制备具有色度值已知的已知颜色表面的已知颜色体；利用颜色数字化拍摄单元拍摄作为建筑物中的劣化确定对象的外部材料和已知颜色体的已知颜色表面；使用通过该拍摄所获得的数字化数据的图像中的已知颜色表面的图像的颜色来校正该图像的颜色，并且将校正后的颜色数字化；获得色差，该色差是在颜色校正后的外部材料的色度值和预定色度值之间的差异，并且该色差包括至少亮度差的数值以基于所述色差来确定污垢程度；以及利用在确定污垢过程中所确定出的污垢程度来确定该外部材料的劣化。
专利文献1：JP-A-2014-196926。
发明内容
本发明的目的是提供一种变化程度导出设备、变化程度导出系统和已知颜色体，与简单地布置多个颜色样本的情况相比，可以精确地测量对象的变化程度。
根据本发明的第一方面，提供了一种变化程度导出设备，所述变化程度导出设备包括：
接收单元，所述接收单元接收通过拍摄对象和包括多个颜色样本的已知颜色体而获得的图像，所述多个颜色样本包括用于所述对象的颜色中的劣化系列颜色，并且所述多个颜色样本中的每一个颜色样本都具有已知的色度值；
转换规则生成单元，所述转换规则生成单元基于包括在由所述接收单元接收到的图像中的所述颜色样本，生成用于将由所述接收单元接收到的所述图像的颜色转换为与设备无关的颜色空间中的色度值的转换规则；以及
转换单元，所述转换单元根据所述转换规则将包括在由所述接收单元接收到的所述图像中的所述对象的颜色转换为所述与设备无关的颜色空间中的色度值。
根据本发明的第二方面，提供了根据第一方面的变化程度导出设备，所述变化程度导出设备还包括：比较单元，所述比较单元将经过所述转换单元转换的所述对象的所述颜色与所述对象的基准颜色进行比较。
根据本发明的第三方面，提供了根据第二方面的变化程度导出设备，所述变化程度导出设备还包括：输出单元，所述输出单元输出所述比较单元的比较结果。
根据本发明的第四方面，提供了一种变化程度导出系统，所述变化程度导出系统包括：
拍摄单元，所述拍摄单元通过拍摄对象和包括多个颜色样本的已知颜色体而获得图像，所述多个颜色样本包括用于所述对象的颜色中的劣化系列颜色，并且所述多个颜色样本中的每一个颜色样本都具有已知的色度值；
接收单元，所述接收单元接收由所述拍摄单元拍摄到的图像；
转换规则生成单元，所述转换规则生成单元基于包括在由所述接收单元接收到的图像中的所述颜色样本，生成用于将由所述接收单元接收到的所述图像的颜色转换为与设备无关的颜色空间中的色度值的转换规则；以及
转换单元，所述转换单元根据所述转换规则将包括在由所述接收单元接收到的图像中的所述对象的颜色转换为所述与设备无关的颜色空间中的色度值。
根据本发明的第五方面，提供了一种已知颜色体，该已知颜色体包括：
多个颜色样本，所述多个颜色样本包括用于对象的颜色和在用于所述对象的所述颜色中的劣化系列颜色，
其中，所述多个颜色样本中的每一个颜色样本都具有已知的色度值。
根据本发明的第六方面，提供了根据第五方面的已知颜色体，
其中，所述劣化系列颜色包括分别具有不同色度值的多种颜色。
根据本发明的第七方面，提供了根据第五方面的已知颜色体，
其中，所述颜色样本包括多个白色样本。
根据本发明的第八方面，提供了根据第五方面的已知颜色体，
其中，孔被形成，通过所述孔来拍摄所述对象。
根据本发明的第九方面，提供了根据第八方面的已知颜色体，
其中，所述孔基本上形成在所述已知颜色体的中心。
根据第一方面，与简单地布置多个颜色样本的情况相比，可以提供能够精确地测量对象的变化程度的变化程度导出设备。
根据第二方面，除了第一方面的效果之外，可以将拍摄到的对象的颜色与对象在开始使用时的颜色进行比较。
根据第三方面，除了第二方面的效果之外，还可以输出比较结果。
根据第四方面，与简单地布置多个颜色样本的情况相比，可以提供能够精确地测量对象的变化程度的变化程度导出系统。
根据第五方面，与简单地布置多个颜色样本的情况相比，可以提供已知颜色体，通过该颜色体可以精确地测量对象的变化程度。
根据第六方面，除了第五方面的效果之外，还可以提高测量精确度。
根据第七方面，除了第五或第六方面的效果之外，还可以确定是否存在照度不均匀性，该照度不均匀性诸如阴影。
根据第八方面，除了第五至第七方面之外，还可以确定要拍摄的对象的位置。
根据第九方面，除了第八方面的效果之外，与在例如角落处布置对象拍摄孔的情况相比，可以减小照度不均匀性的影响。
附图说明
将基于以下附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述，其中：
图1是示出根据本发明的示例性实施方式的劣化测量系统的图；
图2是示出在根据本发明的示例性实施方式中使用的已知颜色体的平面图；
图3是示出根据本发明的示例性实施方式的劣化测量设备的硬件的框图；以及
图4是示出根据本发明的示例性实施方式的劣化测量设备的处理流程的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。
图1是示出根据本发明的示例性实施方式的变化程度导出的图。在下文中，将假定对象的劣化被测量而进行描述，并在描述中将变化程度导出替换为“劣化测量”。
通过粘贴等将已知颜色体10固定到对象12上，该对象例如是结构的墙面。已知颜色体10包括多个颜色样本14。此外，在已知颜色体10的中心处形成有对象拍摄孔16。
图像拍摄设备18是数字照相机、智能电话、平板PC等，并且该图像拍摄设备18拍摄已知颜色体10。由于在已知颜色体10中形成有对象拍摄孔16，因此图像拍摄设备18通过对象拍摄孔16将墙面12和已知颜色体10一起拍摄。
当然，为了精确地测量对象的颜色，可以通过光谱色度计来直接测量对象。然而，色度计通常是昂贵的，而且除了特定工业之外，并不期望任何人都拥有色度计。在此情况下，本发明被设计为提供一种在没有新的设备投资或具有低廉投资的情况下能够精确地测量颜色的方法。
劣化测量设备20被配置为接收通过使用图像拍摄设备18对已知颜色体10进行拍摄而获得的图像数据，并处理该图像数据，该劣化测量设备20例如是个人计算机。
图2示出了已知颜色体10的细节。
在已知颜色体10上，由例如编号111至177表示的多个颜色样本(块)14被规则地布置在预定的位置处。编号为111至177的颜色样本包括编号为111、113、115……的正方形颜色样本和编号为112、114、116……的长方形颜色样本。编号为111、113、115……的正方形颜色样本可以包括R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)、C(蓝绿色)、M(品红色)、Y(黄色)、W(白色)、Bk(黑色)的100％纯色及它们的中间色。
此外，编号为111、113、115……的正方形颜色样本包括多个劣化系列颜色样本。该劣化系列指待测量对象中的一系列逐渐劣化的颜色。这里，编号为142的颜色样本具有处于新品状态的对象的颜色，并且编号为126的颜色样本具有处于劣化状态的颜色。编号为142和126的劣化系列颜色样本在周缘内侧被布置在对象拍摄孔16的周围。也就是说，这些样本在对象拍摄孔16的附近被放置在接近对象的环境中。在示例中，虽然劣化系列颜色样本的数量是二(2)，但是劣化系列颜色样本的数量，即颜色空间中劣化系列(其也是由劣化导致的颜色变化的轨迹)的步长优选地尽可能的小。
编号为112、114、116……的长方形颜色样本是白色的。将多个白色样本如上所述布置的原因是为了容易地检查照度不均匀性的发生，该照度不均匀性诸如阴影。图1是示出根据本发明的示例性实施方式的变化程度导出的图。在下文中，将假定测量对象的劣化而进行描述，并在描述中将变化程度导出替换为“劣化测量”。
对象拍摄孔16形成为与编号为111、113和115……的正方形颜色样本的形状相同的形状。
对编号为111至177的上述颜色样本预先进行颜色测量作为L*a*b*值。同时，在下文中，将L*a*b*缩写为Lab。该Lab是与设备无关的均匀颜色空间。将通过上述颜色测量获得的Lab值以与编号为111至177的颜色样本的位置成对的状态存储在下面将要描述的劣化测量设备20的存储器24中。
同时，对象拍摄孔16(由图2中的编号144表示)是未知数据，并因此不进行颜色测量，并且不存在要作为色度数据存储的对象。
图3是示出劣化测量设备20的框图。
劣化测量设备20包括数据处理器21。数据处理器21包括通过控制总线30连接的CPU 22、存储器24、输入接口26和输出接口28。
CPU 22基于存储在存储器24中的控制程序执行预定处理。输入设备32连接到输入接口26。输入设备32可以包括连接器，该连接器直接连接到上述图像拍摄设备18以用于输入，或者包括通过通信用于无线输入的设备。此外，输出设备34连接到输出接口28。该输出设备34是显示器或打印机，通过该输出设备34输出结果，该结果诸如经处理的数据。
图4是示出劣化测量设备20的处理流程的流程图。
首先，在步骤S10中，接收已知颜色体10的颜色样本14和在对象拍摄孔16内的对象12的RGB图像数据，该RGB图像数据通过利用图像拍摄设备18进行拍摄而获得。
同时，要采用的图像数据包括在具有相同颜色的颜色样本14内的中心附近区域中的RGB各自的平均值。
在随后的步骤S12中，执行矩阵运算。也就是说，将在步骤S10中接收到的颜色样本14的RGB图像数据设置为解释变量，并且将预先通过比色法获得并存储在存储器24中的各个颜色样本14的色度值Lab设置为目标变量以通过多元回归获得矩阵。
例如，如下面的式(1)所表示的，获得多元回归中的矩阵，并且将图像数据RGB转换为色度值Lab。
[式1]
t(L，a，b)＝Mt(R，G，B，1)(t：转置矩阵，M是3×10矩阵)···(1)
具体地，使用下面的式(2)。
[式2]
Figure BDA0001204143690000061
在接下来的步骤S14中，将由图像拍摄设备18拍摄到的在已知颜色体10的对象拍摄孔16内的图像(即，对象12的图像)的RGB数据代入在步骤S12中获得的式中，以获得所述对象的期望色度值Ltatbt。
同时，虽然在示例性实施方式中，如式(1)所表示的，通过二次方程执行多元回归，但是可以通过颜色转换方法来执行，而不是二次方程，该颜色转换方法诸如在一般颜色管理系统中使用的三维表方法。此外，代替多元回归，可以使用通过学习的神经网络。也就是说，可以使用任何方法，只要该方法能够使用教师数据(解释变量和目标变量的数据)形成颜色转换。
在接下来的步骤S16中，计算处于新品状态的对象上的色度值L0a0b0和在步骤S14中获得的色度值Ltatbt之间的色差ΔE。作为新品状态上的色度值L0a0b0，可以使用在新品状态中通过实际测色获得的值，或者可以使用已知颜色体10的编号为142的颜色样本的值。
对于色差ΔE的计算，例如，使用下面的式(3)。
[式3]
Figure BDA0001204143690000062
同时，虽然在示例中，如式(2)中所表示的，通过欧几里得距离来获得色差ΔE，但是例如可以使用ΔE00等。
然后，在随后的步骤S18中，将测量结果输出到输出设备34，并且该过程结束。作为测量结果，可以照原样输出在步骤S16中计算出的ΔE。同时，当ΔE超过预定阈值时，可以显示指示需要修复的消息，或者可以输出劣化等级，例如，等级1、等级2等。
同时，虽然在示例性实施方式中，劣化测量设备20被配置为个人计算机，但是本发明不限于此。例如，图像拍摄设备18可以具有劣化测量设备20的全部或部分功能。
已经出于说明和描述目的提供了本发明的示例性实施方式的前述描述。其并不意在穷尽或限制本发明为所公开的精确形式。很显然，对于本领域技术人员来说许多修改和变型将是显而易见的。所选择并描述的实施方式是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域其他技术人员能够将用于各种实施方式和具有各种修改的本发明理解为适用于所预期的特定用途。旨在通过权利要求及其等同物来限定本发明的范围。

Claims (7)

1.一种变化程度导出设备，所述变化程度导出设备包括：
接收单元，所述接收单元接收通过拍摄在已知颜色体的中心的孔中的对象和包括形状与所述孔的形状相同的多个颜色样本和形状与所述孔的形状不同的多个白色样本的所述已知颜色体而获得的图像，所述形状与所述孔的形状相同的多个颜色样本包括用于所述对象的颜色和在用于所述对象的颜色中的劣化系列颜色，所述多个白色样本被布置在所述孔的周围且分布在所述形状与所述孔的形状相同的多个颜色样本之间，并且所述多个颜色样本中的每一个颜色样本都具有已知的色度值；
转换规则生成单元，所述转换规则生成单元基于包括在由所述接收单元接收到的图像中的所述颜色样本，生成用于将由所述接收单元接收到的所述图像的颜色转换为与设备无关的颜色空间中的色度值的转换规则；以及
转换单元，所述转换单元根据所述转换规则将包括在由所述接收单元接收到的所述图像中的所述对象的颜色转换为所述与设备无关的颜色空间中的色度值。
2.根据权利要求1所述的变化程度导出设备，所述变化程度导出设备还包括：
比较单元，所述比较单元将经过所述转换单元转换的所述对象的颜色与所述对象的基准颜色进行比较。
3.根据权利要求2所述的变化程度导出设备，所述变化程度导出设备还包括：
输出单元，所述输出单元输出所述比较单元的比较结果。
4.一种变化程度导出系统，所述变化程度导出系统包括：
拍摄单元，所述拍摄单元通过拍摄在已知颜色体的中心的孔中的对象和包括形状与所述孔的形状相同的多个颜色样本和形状与所述孔的形状不同的多个白色样本的所述已知颜色体而获得图像，所述形状与所述孔的形状相同的多个颜色样本包括用于所述对象的颜色和在用于所述对象的颜色中的劣化系列颜色，所述多个白色样本被布置在所述孔的周围且分布在所述形状与所述孔的形状相同的多个颜色样本之间，并且所述多个颜色样本中的每一个颜色样本都具有已知的色度值；
接收单元，所述接收单元接收由所述拍摄单元拍摄到的所述图像；
转换规则生成单元，所述转换规则生成单元基于包括在由所述接收单元接收到的图像中的所述颜色样本，生成用于将由所述接收单元接收到的所述图像的颜色转换为与设备无关的颜色空间中的色度值的转换规则；以及
转换单元，所述转换单元根据所述转换规则将包括在由所述接收单元接收到的所述图像中的所述对象的颜色转换为所述与设备无关的颜色空间中的色度值。
5.一种已知颜色体，所述已知颜色体包括：
孔，所述孔形成在所述已知颜色体的中心；
形状与所述孔的形状相同的多个颜色样本，所述多个颜色样本包括用于对象的颜色和在用于所述对象的所述颜色中的劣化系列颜色；以及
形状与所述孔的形状不同的多个白色样本，所述多个白色样本被布置在所述孔的周围且分布在所述形状与所述孔的形状相同的多个颜色样本之间，
其中，所述多个颜色样本中的每一个颜色样本都具有已知的色度值。
6.根据权利要求5所述的已知颜色体，
其中，所述劣化系列颜色包括分别具有不同色度值的多种颜色。
7.根据权利要求5所述的已知颜色体，
其中，所述孔用于拍摄所述对象。
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