CN108648157A - 数码木纹扫描采集与色差处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种数码木纹扫描采集与色差处理方法，其所包含步骤如下：（1）实物木纹板材准备；（2）实物木纹测色；（3）扫描采集数码木纹图像；（4）数码木纹图像测色；（5）色差计算；（6）色差调整；（7）数码木纹图像调色后二次测色；（8）二次色差计算；（9）色差校正。优点：1）通过扫描采集与色差调整处理，实现天然实物木纹的数码化；2）建立数码木纹库，用于基材表面直接印刷或数码打印木纹的装饰；3）代替天然木纹进行表面装饰，减少天然木材的消耗；4）满足消费者对天然木材纹理与色泽的追求和个性化定制需要。
Description
技术领域
本发明升级的是一种数码木纹扫描采集与色差处理方法，属于木制品表面装饰技术领域。
技术背景
当前，世界范围内的高品质珍贵木材资源越来越少，价格也越来越贵，而人们对木家具和木质制品的需求却日益增加。因此，对天然木纹进行扫描采集与处理，建立木纹数码库并用于普通基材的表面装饰，如直接印刷木纹、木纹浸渍纸贴面、数码木纹3D打印等，都能够在不同程度上代替天然木纹进行表面装饰，可以减少天然木材的消耗和浪费，并能够满足更多消费者对天然木材纹理视觉之美的追求和个性化消费需求。因此，通过对不同树种的天然实木板材或透明油漆板材分别进行木纹的测色、扫描采集得到数码木纹，然后分别对其数码木纹的L、a、b值进行色差调整与校正处理，可为高质量、高效率数码木纹3D打印表面装饰提供技术支持。
发明内容
本发明提出的是一种数码木纹扫描采集与色差处理方法，其目的是通过对天然实木板材或透明油漆板材分别进行木纹测色、扫描采集、色差调整与校正处理以获得高品质数码木纹，尽可能还原实物木纹原有色彩，为数码木纹3D打印表面装饰提供技术支持。
本发明的技术解决方案：一种数码木纹扫描采集与色差处理方法，其包括以下步骤：
（1）实物木纹板材准备；
（2）实物木纹测色；
（3）扫描采集数码木纹图像；
（4）数码木纹图像测色；
（5）色差计算；
（6）色差调整；
（7）数码木纹图像调色后二次测色；
（8）二次色差计算；
（9）色差校正。
本发明的优点：
1）通过扫描采集与色差处理，实现天然实物木纹的数码化；
2）建立数码木纹库，用于基材表面直接印刷或数码打印木纹的装饰；
3）代替天然木纹进行表面装饰，减少天然木材的消耗；
4）满足消费者对天然木材纹理与色泽的追求和个性化定制需要。
具体实施方式
一种数码木纹扫描采集与色差处理方法，其方法包括以下步骤：
（1）实物木纹板材准备；
（2）实物木纹测色；
（3）扫描采集数码木纹图像；
（4）数码木纹图像测色；
（5）色差计算；
（6）色差调整；
（7）数码木纹图像调色后二次测色；
（8）二次色差计算；
（9）色差校正。
所述步骤（1）实物木纹板材准备：选择不同树种木材的天然实木板材或本色透明油漆板材，天然实木板材或本色透明油漆板材表面应平整光洁、纹理清晰、色泽本质。
所述步骤（2）实物木纹测色：在实物木纹板材上选取5个具有代表性的点，用便携式分光光度仪或测色仪对这5个点分别进行测色，并根据CIE1976（Lab）色彩空间的三个色坐标（L、a、b）的数值，计算出5个点色坐标的平均值L1、a1、b1。
所述步骤（3）扫描采集数码木纹图像：选择专业性平板式扫描仪对实物木纹板材进行扫描，得到数码木纹图像。平板式扫描仪基本参数为：扫描幅面为A3，扫描元件为CCD，光学分辨率≥600dpi，色彩位数为48位，扫描光源为白光LED光源，扫描模式为彩色，输出格式为JPEG、TIFF、PDF、BMP。
所述步骤（4）数码木纹图像测色：在Photoshop软件里，对扫描采集得到的数码木纹图像进行测色，记录数码木纹图像上5个点的三个色坐标（L、a、b）的数值，取点位置与所述步骤（2）相同，并求出其平均值L2、a2、b2。
所述步骤（5）色差计算：计算所述步骤（2）的平均值L1、a1、b1与所述步骤（4）的平均值L2、a2、b2的差值，得到∆L2、∆a2、∆b2。
所述步骤（6）色差调整：步骤（5）色差计算的三个差值为标准，在Photoshop软件里对图像的颜色进行调整。当对数码木纹整体图像的L值调整增加或减少5左右，其亮度改变很小；对色坐标a或b值调整，其绝对值超过10左右时，木纹开始有明显的色彩变化。因此，色差调整数值应在合理范围波动，其中色坐标L调整数值范围为-5至+5，色坐标a和b调整数值的绝对值范围在0至10之间。
所述步骤（7）数码木纹图像调色后二次测色：在Photoshop软件里，对色差调整后的数码木纹图案进行测色，记录调色后图像上与所述步骤（4）的5个点位置相同或接近的三个色坐标（L、a、b）的数值，并求出其平均值L3、a3、b3。
所述步骤（8）二次色差计算：计算所述步骤（2）的平均值L1、a1、b1与所述步骤（7）的平均值L3、a3、b3的差值，得到∆L3、∆a3、∆b3。
所述步骤（9）色差校正：验证所述步骤（8）二次色差计算得到的差值∆L3、∆a3、∆b3是否在合理范围内。由于在Photoshop软件中进行色差调整，当L值调整的绝对值超过1时，人眼可辨别到亮度（L）的变化；当a值与b值调整的绝对值超过3时，人眼可辨别到色彩的变化。因此，色差校正时，二次色差计算得到的差值∆L3、∆a3、∆b3的合理范围为|∆L3|在0~1之间；|∆a3|和|∆b3|分别在0~3之间。如果色差计算数值在上述范围内，即可判断色差调整具有合理性；否则，应重新按照所述步骤（6）和步骤（7）、步骤（8）进行色差调整和色差计算，或经过多次色差调整，直至其色差计算数值达到在上述合理范围内。
实施例1：
（1）实物木纹板材准备：选择柞木的天然实木板材，板材表面平整光洁、纹理清晰、色泽本质。
（2）实物木纹测色：在柞木实木板材上选取5个具有代表性的点，用便携式分光光度仪或测色仪对这5个点分别进行测色，并根据CIE1976（Lab）色彩空间的三个色坐标（L、a、b）的数值，然后计算得出5个点的色坐标L1、a1、b1及其平均值，如表1所示。
（3）扫描采集数码木纹图像：选择专业性平板式扫描仪对实物木纹板材进行扫描，得到数码木纹图像，分辨率为300dpi。
（4）数码木纹图像测色：在Photoshop软件里，对扫描采集得到的数码木纹图像进行测色，记录数码木纹图像上5个点的L2、a2、b2数值，取点位置与所述步骤（2）相同，并求出其平均值，如表1所示。
（5）色差计算：计算L1、a1、b1平均值与L2、a2、b2平均值的差值，得到∆L2、∆a2、∆b2，如表1所示。
（6）色差调整：以色差计算的三个差值为标准，在Photoshop软件里对图像的颜色进行调整。其中，L调整数值范围为-5至+5，a和b调整数值的绝对值范围在0至10之间。
（7）数码木纹图像调色后二次测色：在Photoshop软件里，对色差调整后的数码木纹图案进行测色，记录调色后图像上原5个点的L3、a3、b3数值，并求出其平均值，如表1所示。
（8）二次色差计算：计算色坐标L1、a1、b1平均值与色坐标L3、a3、b3平均值的差值，得到∆L3、∆a3、∆b3，如表1所示。
（9）色差校正：验证二次色差计算得到的差值∆L3、∆a3、∆b3是否在合理范围内。二次色差计算得到的差值∆L3、∆a3、∆b3的绝对值|∆L3|=0.22，在0~1之间；|∆a3|=2.19、|∆b3|=0.24，分别都在0~3之间，如表1所示。因此，色差计算数值在合理范围内，即可判断色差调整具有合理性。
表1 柞木天然实木板材木纹测色与色差调整数据
实施例2：
（1）实物木纹板材准备：选择柞木的透明油漆实木板材，板材表面平整光洁、纹理清晰、色泽本质。
（2）实物木纹测色：在柞木透明油漆实木板材上选取5个具有代表性的点，用便携式分光光度仪或测色仪对这5个点分别进行测色，并根据CIE1976（Lab）色彩空间的三个色坐标（L、a、b）的数值，然后计算得出5个点的L1、a1、b1及其平均值，如表2所示。
（3）扫描采集数码木纹图像：选择专业性平板式扫描仪对柞木透明油漆实木板材进行扫描，得到数码木纹图像，分辨率为300dpi。
（4）数码木纹图像测色：在Photoshop软件里，对扫描采集得到的数码木纹图像进行测色，记录数码木纹图像上5个点的L2、a2、b2数值，取点位置与所述步骤（2）相同，并求出其平均值，如表2所示。
（5）色差计算：计算L1、a1、b1平均值与L2、a2、b2平均值的差值，得到∆L2、∆a2、∆b2，如表2所示。
（6）色差调整：以色差计算的三个差值为标准，在Photoshop软件里对图像的颜色进行调整。其中，L调整数值范围为-5至+5，a和b调整数值的绝对值范围在0至10之间。
（7）数码木纹图像调色后二次测色：在Photoshop软件里，对色差调整后的数码木纹图案进行测色，记录调色后图像上原5个点的L3、a3、b3数值，并求出其平均值，如表2所示。
（8）二次色差计算：计算L1、a1、b1平均值与L3、a3、b3平均值的差值，得到∆L3、∆a3、∆b3，如表2所示。
（9）色差校正：验证二次色差计算得到的差值∆L3、∆a3、∆b3是否在合理范围内。二次色差计算得到的差值∆L3、∆a3、∆b3的绝对值|∆L3|=0.06，在0~1之间；|∆a3|=1.58、|∆b3|=2.30，分别都在0~3之间，如表2所示。因此，色差计算数值在合理范围内，即可判断色差调整具有合理性。
表2 柞木透明油漆实木板材木纹测色与色差调整数据
实施例3：
（1）实物木纹板材准备：选择桃花心木的天然实木板材，板材表面平整光洁、纹理清晰、色泽本质。
（2）实物木纹测色：在桃花心木实木板材上选取5个具有代表性的点，用便携式分光光度仪或测色仪对这5个点分别进行测色，并根据CIE1976（Lab）色彩空间的三个色坐标（L、a、b）的数值，然后计算得出5个点的L1、a1、b1及其平均值，如表3所示。
（3）扫描采集数码木纹图像：选择专业性平板式扫描仪对实物木纹板材进行扫描，得到数码木纹图像，分辨率为300dpi。
（4）数码木纹图像测色：在Photoshop软件里，对扫描采集得到的数码木纹图像进行测色，记录数码木纹图像上5个点的L2、a2、b2数值，取点位置与所述步骤（2）相同，并求出其平均值，如表3所示。
（5）色差计算：计算L1、a1、b1平均值与L2、a2、b2平均值的差值，得到∆L2、∆a2、∆b2，如表3所示。
（6）色差调整：以色差计算的三个差值为标准，在Photoshop软件里对图像的颜色进行调整。其中，L调整数值范围为-5至+5，a和b调整数值的绝对值范围在0至10之间。
（7）数码木纹图像调色后二次测色：在Photoshop软件里，对色差调整后的数码木纹图案进行测色，记录调色后图像上原5个点的L3、a3、b3数值，并求出其平均值，如表3所示。
（8）二次色差计算：计算L1、a1、b1平均值与L3、a3、b3平均值的差值，得到∆L3、∆a3、∆b3，如表3所示。
（9）色差校正：验证二次色差计算得到的差值∆L3、∆a3、∆b3是否在合理范围内。二次色差计算得到的差值∆L3、∆a3、∆b3的绝对值|∆L3|=0.78，在0~1之间；|∆a3|=2.82、|∆b3|=1.83，分别都在0~3之间，如表3所示。因此，色差计算数值在合理范围内，即可判断色差调整具有合理性。
表3 桃花心木天然实木板材木纹测色与色差调整数据
实施例4：
（1）实物木纹板材准备：选择桃花心木的透明油漆实木板材，板材表面平整光洁、纹理清晰、色泽本质。
（2）实物木纹测色：在桃花心木透明油漆实木板材上选取5个具有代表性的点，用便携式分光光度仪或测色仪对这5个点分别进行测色，并根据CIE1976（Lab）色彩空间的三个色坐标（L、a、b）的数值，然后计算得出5个点的L1、a1、b1及其平均值，如表4所示。
（3）扫描采集数码木纹图像：选择专业性平板式扫描仪对桃花心木透明油漆实木板材进行扫描，得到数码木纹图像，分辨率为300dpi。
（4）数码木纹图像测色：在Photoshop软件里，对扫描采集得到的数码木纹图像进行测色，记录数码木纹图像上5个点的L2、a2、b2数值，取点位置与所述步骤（2）相同，并求出其平均值，如表4所示。
（5）色差计算：计算L1、a1、b1平均值与L2、a2、b2平均值的差值，得到∆L2、∆a2、∆b2，如表4所示。
（6）色差调整：以色差计算的三个差值为标准，在Photoshop软件里对图像的颜色进行调整。其中，L调整数值范围为-5至+5，a和b调整数值的绝对值范围在0至10之间。
（7）数码木纹图像调色后二次测色：在Photoshop软件里，对色差调整后的数码木纹图案进行测色，记录调色后图像上原5个点的L3、a3、b3数值，并求出其平均值，如表4所示。
（8）二次色差计算：计算L1、a1、b1平均值与L3、a3、b3平均值的差值，得到∆L3、∆a3、∆b3，如表4所示。
（9）色差校正：验证二次色差计算得到的差值∆L3、∆a3、∆b3是否在合理范围内。二次色差计算得到的差值∆L3、∆a3、∆b3的绝对值|∆L3|=0.63，在0~1之间；|∆a3|=1.63、|∆b3|=2.64，分别都在0~3之间，如表4所示。因此，色差计算数值在合理范围内，即可判断色差调整具有合理性。
表4 桃花心木透明油漆实木板材木纹测色与色差调整数据
Claims (10)
1.一种数码木纹扫描采集与色差处理方法，其特征是该方法包括以下步骤：
（1）实物木纹板材准备；
（2）实物木纹测色；
（3）扫描采集数码木纹图像；
（4）数码木纹图像测色；
（5）色差计算；
（6）色差调整；
（7）数码木纹图像调色后二次测色；
（8）二次色差计算；
（9）色差校正。
2.根据权利要求1所述的一种数码木纹扫描采集与色差处理方法，其特征是所述步骤（1）实物木纹板材准备：选择不同树种木材的天然实木板材或本色透明油漆板材，天然实木板材或本色透明油漆板材表面应平整光洁、纹理清晰、色泽本质。
3.根据权利要求1所述的一种数码木纹扫描采集与色差处理方法，其特征是所述步骤（2）实物木纹测色：在实物木纹板材上选取5个具有代表性的点，用便携式分光光度仪或测色仪对这5个点分别进行测色，并根据CIE1976色彩空间的三个色坐标L、a、b的数值，计算出5个点色坐标的平均值L1、a1、b1。
4.根据权利要求1所述的一种数码木纹扫描采集与色差处理方法，其特征是所述步骤（3）扫描采集数码木纹图像：选择专业性平板式扫描仪对实物木纹板材进行扫描，得到数码木纹图像；平板式扫描仪基本参数为：扫描幅面为A3，扫描元件为CCD，光学分辨率≥600dpi，色彩位数为48位，扫描光源为白光LED光源，扫描模式为彩色，输出格式为JPEG、TIFF、PDF、BMP。
5.根据权利要求1所述的一种数码木纹扫描采集与色差处理方法，其特征是所述步骤（4）数码木纹图像测色：在Photoshop软件里，对扫描采集得到的数码木纹图像进行测色，记录数码木纹图像上5个点的三个色坐标L、a、b的数值，取点位置与所述步骤（2）相同，并求出其5个点的平均值L2、a2、b2。
6.根据权利要求1所述的一种数码木纹扫描采集与色差处理方法，其特征是所述步骤（5）色差计算：计算所述步骤（2）的平均值L1、a1、b1与所述步骤（4）的平均值L2、a2、b2的差值，得到∆L2、∆a2、∆b2。
7.根据权利要求1所述的一种数码木纹扫描采集与色差处理方法，其特征是所述步骤（6）色差调整：以所述步骤（5）色差计算的三个差值为标准，在Photoshop软件里对图像的颜色进行调整；当对数码木纹整体图像的L值调整增加或减少5左右，其亮度改变很小；对色坐标a、b的数值调整，其绝对值超过10左右时，木纹开始有明显的色彩变化；因此，色差调整数值应在合理范围波动，其中，色坐标L调整数值范围为-5至+5，色坐标a和b调整数值的绝对值范围在0至10之间。
8.根据权利要求1所述的一种数码木纹扫描采集与色差处理方法，其特征是所述步骤（7）数码木纹图像调色后二次测色：在Photoshop软件里，对色差调整后的数码木纹图案进行测色，记录调色后图像上与所述步骤（4）的5个点位置相同或接近的三个色坐标L、a、b的数值，并求出其平均值L3、a3、b3。
9.根据权利要求1所述的一种数码木纹扫描采集与色差处理方法，其特征是所述步骤（8）二次色差计算：计算所述步骤（2）的平均值L1、a1、b1与所述步骤（7）的平均值L3、a3、b3的差值，得到∆L3、∆a3、∆b3。
10.根据权利要求1所述的一种数码木纹扫描采集与色差处理方法，其特征是所述步骤（9）色差校正：验证所述步骤（8）二次色差计算得到的差值∆L3、∆a3、∆b3是否在合理范围内；由于在Photoshop软件中进行色差调整，当L值调整的绝对值超过1时，人眼可辨别到亮度L的变化；当a值与b值调整的绝对值超过3时，人眼可辨别到色彩的变化；因此，色差校正时，二次色差计算得到的差值∆L3、∆a3、∆b3的合理范围为|∆L3|在0~1之间；|∆a3|和|∆b3|分别在0~3之间；如果色差计算数值在上述范围内，即可判断色差调整具有合理性；否则，应重新按照所述步骤（6）和步骤（7）、步骤（8）进行色差调整和色差计算，或经过多次色差调整，直至其色差计算数值在上述合理范围内。
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