CN108801938A - 一种色差在线测量方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的一种色差在线测量方法及系统，其中所述色差在线测量方法包括：预先设定颜色标准区域，获取所述颜色标准区域的多光谱图像；根据所述颜色标准区域的多光谱图像得到标准色度值，获取颜色检测区域的多光谱图像；根据所述颜色检测区域的多光谱图像得到实时色度值；根据所述实时色度值和所述标准色度值获取所述颜色检测区域的色差值；本申请选取打样阶段的颜色色度值作为批量印刷的标准模板，此标准模板为提前单独获取颜色标准区域的多光谱图像，得到的标准模板更精准，因此得到的色差检测结果精度更高；综上，本申请提供的色差在线测量方法可以在高精度的前提下实时监控印刷品的色差情况。
Description
技术领域
本申请涉及印刷技术领域，尤其涉及一种色差在线测量方法及系统。
背景技术
随着印刷行业的发展，人们对印刷品的质量越来越重视，对印刷品的颜色质量控制的要求也相应不断提高，这就对相应的颜色检测手段提出了更高的要求；印刷品印刷分为打样印刷和批量印刷，可以通过打样得到的样张检测各种信息，以便进行及时修改，如字体、图像，颜色等；批量印刷阶段均以打样得到的样张为模板进行批量生产。
在印刷品中，某个颜色由颜色混合而成，比如由C(青色)、M(品红)Y(黄色)K(黑色)颜色混合而成，目前的颜色检测方法有密度检测、色度检测等，密度检测就是比较表面反射或透射的光强度与照射在表面上的光强度，然后通过逻辑关系来计算密度值的，通过密度值可直接判断颜色的深浅、油墨的厚薄等；色度检测是通过对被测颜色表面直接测量获得与颜色三刺激值X、Y、Z成比例的视觉响应，经过换算得出被测颜色的L(L表示无反射光的明度)、A(A表示反射光中红色和绿色的成分)、B(B表示反射光中黄色和蓝色的成分)值，也可将这些值转换成其它匀色空间的颜色参数。
然而，密度检测得到的密度值是印刷品或样张上单位面积色料的数量，无法对颜色特征做出精确测量.因此无法判定印刷品与标准品的颜色差异，无法进行颜色的精确匹配，因此密度检测的测量精度不足；色度检测难以直接给出有关墨层厚度，网点增大，叠印等印刷特性值的参数，由颜色测量仪器得到的XYZ值反映的是印刷品最终的外貌，但要用这些数值去说明印刷过程中油墨多少的因素变化是十分困难的，因此色度检测实时性不够，不能够实时测量出印刷品的色差情况。
发明内容
本申请提供了一种色差在线测量方法及系统，以解决现有色差检测的精度和实时性不足的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
本申请提供的一种色差在线测量方法，所述色差在线测量方法包括：
预先设定颜色标准区域，其中，所述颜色标准区域包括颜色标准测控条，所述颜色标准测控条包括C色块、M色块、Y色块、K色块；
获取所述C色块、M色块、Y色块、K色块的位置；
获取所述颜色标准区域的多光谱图像；
根据所述颜色标准区域的多光谱图像得到标准色度值，其中，所述标准色度值为所述颜色标准区域的LAB色度值；
获取颜色检测区域的多光谱图像；
根据所述颜色检测区域的多光谱图像得到实时色度值，其中所述实时色度值为所述颜色检测区域的LAB色度值；
根据所述实时色度值和所述标准色度值获取所述颜色检测区域的色差值。
优选地，所述方法还包括：
根据所述颜色标准测控条预先设定色差阈值；
判断所述色差值是否大于或等于所述色差阈值；
若所述色差值大于或等于所述色差阈值，则发出报警信号。
优选地，所述根据所述颜色标准区域的多光谱图像得到标准色度值，包括：所述颜色标准区域的多光谱图像经过光谱重建得到标准色度值；
所述根据所述颜色检测区域的多光谱图像得到实时色度值，包括：所述颜色检测区域的多光谱图经过光谱重建得到实时色度值。
优选地，所述根据所述实时色度值和所述标准色度值获取所述颜色检测区域的色差值，包括：
根据公式获取所述颜色检测区域的色差值；
其中，ΔE表示所述实时色度值和所述标准色度值获取所述颜色检测区域的色差值；ΔL表示所述颜色检测区域与所述颜色标准区域间的L色度值的差值；ΔA表示所述颜色检测区域与所述颜色标准区域间的A色度值的差值；ΔB表示所述颜色检测区域与所述颜色标准区域间的B色度值的差值。
本申请还提供了一种色差在线测量系统，包括：多光谱相机、检测工作站和建模工作站，其中：
所述多光谱相机用于获取颜色标准区域和颜色检测区域的多光谱图像；
所述检测工作站包括：
预设模块，用于预先设定颜色标准区域；
位置获取模块，用于获取C色块、M色块、Y色块、K色块的位置；
实时值获取模块，用于根据所述颜色检测区域的多光谱图像得到实时色度值；
计算模块，用于根据所述实时色度值和所述标准色度值获取所述颜色检测区域的色差值；
所述建模工作站包括：
标准值获取模块，用于根据所述颜色标准区域的多光谱图像得到标准色度值。
优选地，所述检测工作站还包括：
色差阈值预设模块，用于根据所述颜色标准测控条预先设定色差阈值；
判断模块，用于判断所述色差值是否大于或等于所述色差阈值；
报警模块，用于所述色差值大于或等于所述色差阈值时发出报警信号；
其中：
所述判断模块与所述报警模块电连接。
优选地，所述系统还包括报警指示灯，所述报警指示灯与所述报警模块电连接。
优选地，所述系统还包括标准光源，所述标准光源用于为所述多光谱相机提供标准的成像环境。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
本申请提供的一种色差在线测量方法，所述色差在线测量方法包括：
预先设定颜色标准区域，其中，所述颜色标准区域包括颜色标准测控条，所述颜色标准测控条包括C色块、M色块、Y色块、K色块；获取所述C色块、M色块、Y色块、K色块的位置；获取所述颜色标准区域的多光谱图像；根据所述颜色标准区域的多光谱图像得到标准色度值，其中，所述标准色度值为所述颜色标准区域的LAB色度值；获取颜色检测区域的多光谱图像；根据所述颜色检测区域的多光谱图像得到实时色度值，其中所述实时色度值为所述颜色检测区域的LAB色度值；根据所述实时色度值和所述标准色度值获取所述颜色检测区域的色差值。
传统的色差检测是通过将检测仪器与印刷品接触打点的检测方法，由于所打的点具有随机性，且各点之间色差散布不均匀，因此传统方法的测量精度很低，而本申请提供的色差检测并不与印刷品直接接触，而是：在打样印刷阶段，预先设定颜色标准区域，所述颜色标准区域处颜色均匀一致，通过多光谱相机获取颜色标准区域的图像，分析获得颜色标准区域的LAB色度值，以此LAB色度值作为标准模板，在批量印刷阶段，本申请实时获取颜色检测区域的图像，并分析获得颜色检测区域的LAB色度值，进而根据颜色检测区域的LAB色度值和颜色标准区域的LAB色度值计算得出颜色检测区域的色差值，可以实时测量出每张印刷品的色差偏差情况；本申请选取打样阶段的颜色标准区域的LAB色度值作为批量印刷的标准模板，此标准模板唯一且稳定，且此标准模板为提前单独获取颜色标准区域的多光谱图像，而非通过获取全面幅多光谱图像从中选取颜色标准区域，这样获得的颜色标准区域的多光谱图像精度更高，进而得到的标准模板更精准，因此得到的色差检测结果精度更高；印刷过程中根据预设的C色块、M色块、Y色块、K色块的位置都可以检测到每一张印刷品的颜色检测区域，进而将颜色检测区域与颜色标准区域绑定，获取颜色检测区域与颜色标准区域之间的色差，综上，本申请提供的色差在线测量方法可以在高精度的前提下实时监控印刷品的色差情况，根据色差的实时数据进而实时监控印刷过程中油墨多少的因素变化，可以更好地满足印刷行业用于对色差检测的需求。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种色差在线测量方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种色差在线测量系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
目前密度检测得到的密度值是印刷品或样张上单位面积色料的数量，无法对颜色特征做出精确测量.因此无法判定印刷品与标准品的颜色差异，无法进行颜色的精确匹配，因此密度检测的测量精度不足；色度检测难以直接给出有关墨层厚度，网点增大，叠印等印刷特性值的参数，由颜色测量仪器得到的XYZ值反映的是印刷品最终的外貌，但要用这些数值去说明印刷过程中油墨多少的因素变化是十分困难的，因此色度检测实时性不够，不能够实时测量出印刷品的色差情况。
印刷品印刷分为打样印刷和批量印刷，可以通过打样得到的样张检测各种信息，以便进行及时修改，如字体、图像，颜色等；批量印刷阶段均以打样得到的样张为模板进行批量生产。
本申请提供的一种色差在线测量方法，具体地参考图1，图1为本发明实施例提供的一种色差在线测量方法的流程示意图；所述色差在线测量方法包括：
S01：预先设定颜色标准区域，其中，所述颜色标准区域包括颜色标准测控条，所述颜色标准测控条包括C色块、M色块、Y色块、K色块；颜色由C(青色)、M(品红)Y(黄色)K(黑色)颜色混合而成；因此本申请选择C色块、M色块、Y色块、K色块构成颜色标准测控条，本发明实施例中的颜色标准测控条颜色均匀一致，具有一定代表性，可以代表打样印刷的样张的综合颜色情况。
S02：获取所述C色块、M色块、Y色块、K色块的位置；获取色块位置的主要目的是确定区域的具体位置。
S03：获取所述颜色标准区域的多光谱图像；多光谱图像是由多光谱通道组成的图像，每一通道捕捉指定波长的光，光谱通道越多，分辨物体的能力越强，即颜色分辨率越高。
S04：根据所述颜色标准区域的多光谱图像得到标准色度值，其中，所述标准色度值为所述颜色标准区域的LAB色度值。
本发明实施例中选择LAB色度值，优势在于：LAB色度值不受印刷设备的影响，即不同的印刷设备同一颜色输出的LAB色度值结果一致。
S01-S04为打样印刷阶段的方法，本申请选取打样阶段的颜色标准区域的LAB色度值作为批量印刷的标准模板，此标准模板唯一且稳定，且此标准模板为提前单独获取颜色标准区域的多光谱图像，即提前预设标准模板的区域源，而非通过获取全面幅多光谱图像从中选取颜色标准区域，这样获得的颜色标准区域的多光谱图像精度更高，进而得到的标准模板更精准，因此得到的色差检测结果精度更高。
S05：获取颜色检测区域的多光谱图像；本发明实施例中颜色检测区域的多光谱图像为全面幅光谱图像，目的是获取颜色检测区域的图像数据更全面，检测更周全。
S06：根据所述颜色检测区域的多光谱图像得到实时色度值，其中所述实时色度值为所述颜色检测区域的LAB色度值；
S07：根据所述实时色度值和所述标准色度值获取所述颜色检测区域的色差值。
S05-S07为批量印刷阶段的方法，本申请以上述打样印刷获取的标准模板为标准，实时获取批量印刷过程中的每一张印刷品对比标准模板的色差情况。
本发明实施例中，颜色标准区域的多光谱图像为预先设定颜色标准区域的特定多光谱图像，而非从颜色检测区域的全面幅多光谱图像中选取一定区域作为颜色标准区域，这样做的目的是：提前预设颜色标准区域颜色状态更恒定更稳定，且不受其他因素的影响，进而得到的标准模板精度更高，最终得到的色差数据精度更高。
这样，传统的色差检测是通过将检测仪器与印刷品接触打点的检测方法，由于所打的点具有随机性，且各点之间色差散布不均匀，因此传统方法的测量精度很低，而本申请提供的色差检测并不与印刷品直接接触，而是：在打样印刷阶段，预先设定颜色标准区域，所述颜色标准区域处颜色均匀一致，通过多光谱相机获取颜色标准区域的图像，分析获得颜色标准区域的LAB色度值，以此LAB色度值作为标准模板，在批量印刷阶段，本申请实时获取颜色检测区域的图像，并分析获得颜色检测区域的LAB色度值，进而根据颜色检测区域的LAB色度值和颜色标准区域的LAB色度值计算得出颜色检测区域的色差值，可以实时测量出每张印刷品的色差偏差情况；本申请选取打样阶段的颜色标准区域的LAB色度值作为批量印刷的标准模板，此标准模板唯一且稳定，且此标准模板为提前单独获取颜色标准区域的多光谱图像，而非通过获取全面幅多光谱图像从中选取颜色标准区域，这样获得的颜色标准区域的多光谱图像精度更高，进而得到的标准模板更精准，因此得到的色差检测结果精度更高。
进一步，所述方法还包括：
根据所述颜色标准测控条预先设定色差阈值；
判断所述色差值是否大于或等于所述色差阈值；
若所述色差值大于或等于所述色差阈值，则发出报警信号。
在实际实施过程中，每一种颜色标准测控条都有其对应的最大色差范围，且要保证印刷品与标准品之间的色差维持在一定范围内，因此本发明实施例中根据颜色测空条预设色差阈值，即可允许的最大色差值，判断实时色度值和标准色度值间的色差值是否大于或等于色差阈值，若所述色差值大于或等于所述色差阈值，则发出报警信号；若所述色差值小于所述色差阈值，则不发出报警信号；当操作人员接受到报警信号时及时采取措施防止色差超出色差阈值。
进一步，所述根据所述颜色标准区域的多光谱图像得到标准色度值，包括：所述颜色标准区域的多光谱图像经过光谱重建得到标准色度值；
所述根据所述颜色检测区域的多光谱图像得到实时色度值，包括：所述颜色检测区域的多光谱图经过光谱重建得到实时色度值。
其中，光谱重建的主要目标是通过原始采样的光谱数据，构造(或者说估计)完整的光谱信息，然后转换到LAB空间，计算图像对应物体的LAB色度值，进而计算颜色变化等信息。
进一步，所述根据所述实时色度值和所述标准色度值获取所述颜色检测区域的色差值，包括：
根据公式获取所述颜色检测区域的色差值；
其中，ΔE表示所述实时色度值和所述标准色度值获取所述颜色检测区域的色差值；ΔL表示所述颜色检测区域与所述颜色标准区域间的L色度值的差值；ΔA表示所述颜色检测区域与所述颜色标准区域间的A色度值的差值；ΔB表示所述颜色检测区域与所述颜色标准区域间的B色度值的差值；本发明实施例中选取LAB色度值，而并没有选取RGB色度值，原因在于：LAB色度值可以弥补RGB色度值分布不均的不足；传统的色差检测方法是测试印刷前和印刷后的LAB色度值，进而计算出色差，而不能实时监控印刷过程中印刷品的色差情况，进而实时不能监控印刷过程中油墨多少的因素变化；而本申请可以在线且实时获取印刷过程中颜色检测区域与颜色标准区域的色差，印刷过程中根据预设的C色块、M色块、Y色块、K色块的位置都可以检测到每一张印刷品的颜色检测区域，进而将颜色检测区域与颜色标准区域绑定，获取颜色检测区域与颜色标准区域之间的色差。
本申请还提供了一种色差在线测量系统，具体地参考图2，图2为本发明实施例提供的一种色差在线测量系统的结构示意图，色差在线测量系统包括：多光谱相机、检测工作站和建模工作站，其中：
所述多光谱相机用于获取颜色标准区域和颜色检测区域的多光谱图像；本发明实施例中的多光谱相机为多镜头型多光谱相机，且包括12个光谱通道，其可以通过滤光片分光获得颜色标准区域和颜色检测区域的12个光谱通道的图像数据。
所述检测工作站包括：
预设模块，用于预先设定颜色标准区域；
位置获取模块，用于获取C色块、M色块、Y色块、K色块的位置；
实时值获取模块，用于根据所述颜色检测区域的多光谱图像得到实时色度值；
计算模块，用于根据所述实时色度值和所述标准色度值获取所述颜色检测区域的色差值；
所述建模工作站包括：
标准值获取模块，用于根据所述颜色标准区域的多光谱图像得到标准色度值。
进一步，所述检测工作站还包括：
色差阈值预设模块，用于根据所述颜色标准测控条预先设定色差阈值；
判断模块，用于判断所述色差值是否大于或等于所述色差阈值；
报警模块，用于所述色差值大于或等于所述色差阈值时发出报警信号；
其中：
所述判断模块与所述报警模块电连接。
进一步，所述系统还包括报警指示灯，所述报警指示灯与所述报警模块电连接。
进一步，所述系统还包括标准光源，所述标准光源用于为所述多光谱相机提供标准的成像环境；本申请中的标准光源具体为D50光源，在印刷品颜色检测过程中，一般都需要约定一个标准的观测条件，包括光源、照度、观察角度等等，而D50光源目前是国际上公认的一个光源标准，它近似自然光照效果，能够较好地反映印刷品颜色特性；D50光源能模拟自然条件下人眼的感官效果，因此本发明实施例中选取D50光源作为标准光源。
综上，本申请提供的色差在线测量系统可以在高精度的前提下实时监控印刷品的色差情况，根据色差的实时数据进而实时监控印刷过程中油墨多少的因素变化，且经过多次实践，本申请提供的色差在线测量方法及系统最终的色差ΔE＜1，可以说测量精度非常高，对比传统的色差测量放发，本申请提供的色差在线测量方法及系统可以更好地满足印刷行业用于对色差检测的需求。
由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。
需要说明的是，在本说明书中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种设备所固有的要素。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。
Claims (8)
1.一种色差在线测量方法，其特征在于，所述色差在线测量方法包括：
预先设定颜色标准区域，其中，所述颜色标准区域包括颜色标准测控条，所述颜色标准测控条包括C色块、M色块、Y色块、K色块；
获取所述C色块、M色块、Y色块、K色块的位置；
获取所述颜色标准区域的多光谱图像；
根据所述颜色标准区域的多光谱图像得到标准色度值，其中，所述标准色度值为所述颜色标准区域的LAB色度值；
获取颜色检测区域的多光谱图像；
根据所述颜色检测区域的多光谱图像得到实时色度值，其中所述实时色度值为所述颜色检测区域的LAB色度值；
根据所述实时色度值和所述标准色度值获取所述颜色检测区域的色差值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述颜色标准测控条预先设定色差阈值；
判断所述色差值是否大于或等于所述色差阈值；
若所述色差值大于或等于所述色差阈值，则发出报警信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述颜色标准区域的多光谱图像得到标准色度值，包括：所述颜色标准区域的多光谱图像经过光谱重建得到标准色度值；
所述根据所述颜色检测区域的多光谱图像得到实时色度值，包括：所述颜色检测区域的多光谱图经过光谱重建得到实时色度值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实时色度值和所述标准色度值获取所述颜色检测区域的色差值，包括：
根据公式获取所述颜色检测区域的色差值；
其中，ΔE表示所述实时色度值和所述标准色度值获取所述颜色检测区域的色差值；ΔL表示所述颜色检测区域与所述颜色标准区域间的L色度值的差值；ΔA表示所述颜色检测区域与所述颜色标准区域间的A色度值的差值；ΔB表示所述颜色检测区域与所述颜色标准区域间的B色度值的差值。
5.一种色差在线测量系统，其特征在于，包括：多光谱相机、检测工作站和建模工作站，其中：
所述多光谱相机用于获取颜色标准区域和颜色检测区域的多光谱图像；
所述检测工作站包括：
预设模块，用于预先设定颜色标准区域；
位置获取模块，用于获取C色块、M色块、Y色块、K色块的位置；
实时值获取模块，用于根据所述颜色检测区域的多光谱图像得到实时色度值；
计算模块，用于根据所述实时色度值和所述标准色度值获取所述颜色检测区域的色差值；
所述建模工作站包括：
标准值获取模块，用于根据所述颜色标准区域的多光谱图像得到标准色度值。
6.根据权利要求5所述的色差在线测量系统，其特征在于，所述检测工作站还包括：
色差阈值预设模块，用于根据所述颜色标准测控条预先设定色差阈值；
判断模块，用于判断所述色差值是否大于或等于所述色差阈值；
报警模块，用于所述色差值大于或等于所述色差阈值时发出报警信号；
其中：
所述判断模块与所述报警模块电连接。
7.根据权利要求5所述的色差在线测量系统，其特征在于，所述系统还包括报警指示灯，所述报警指示灯与所述报警模块电连接。
8.根据权利要求5所述的色差在线测量系统，其特征在于，所述系统还包括标准光源，所述标准光源用于为所述多光谱相机提供标准的成像环境。
Priority Applications (1)
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