CN111141386B - 一种基于近红外光谱的印刷油墨颜色鉴别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于近红外光谱的印刷油墨颜色鉴别方法，包括：采集纯黑色、纯红色、纯绿色和纯蓝色印刷油墨光谱数据，并分别计算光谱谱峰的光强值及对应波长点；在纯黑色油墨光谱数据中分别计算三个波长点对应的光强值，并分别计算光强值与对应的光谱谱峰的光强值之间的差值；将光强差值平分为256个单位点，分别对应纯红色、纯绿色、纯蓝色的0～255色级，分别制作光强～色级对照表；采集未知印刷油墨光谱数据，根据三个波长点对应的光强值进行查表，得到其颜色色级。本发明操作简单，鉴别效率高，鉴别结果准确，无需破坏油墨性状，不需要添加任何化学剂，避免了有害物质产生，绿色环保，适用于大规模推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及近红外检测技术领域，具体的说，是一种基于近红外光谱的印刷油墨颜色鉴别方法。
背景技术
印刷业细分行业众多，涉及出版业、包装业、纸制品业、塑料业、电子业等，其产品用于经济生活的各大领域。在印刷过程中，无论是何种方式印刷，也无论多色还是单色印刷，印刷前遇到的首要问题就是油墨颜色调配，使之适应被印产品的需要，因而，经常要进行油墨颜色的选择与调配。而目前油墨颜色的测定方法普遍为刮样法，这种方法主观性强，对测定者专业技术要求高，测定周期长，极大的阻碍了印刷行业的发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于近红外光谱的印刷油墨颜色鉴别方法，用于解决现有技术中油墨颜色的测定方法普遍为刮样法存在主观性强测得周期长的问题。
本发明通过下述技术方案解决上述问题：
一种基于近红外光谱的印刷油墨颜色鉴别方法，包括：
步骤S100：采用红外光谱仪分别采集纯黑色、纯红色、纯绿色和纯蓝色印刷油墨光谱数据，并分别计算纯红色、纯绿色和纯蓝色油墨的光谱谱峰的光强值
及对应波长点λ1,λ2,λ3；
步骤S200：在纯黑色油墨光谱数据中分别计算纯红色、纯绿色和纯蓝色中的波长点对应的光强值
并分别计算光强值与对应的光谱谱峰的光强值之间的差值：
其中，
为纯红色印刷油墨的光强与纯黑色印刷油墨光强的差值；
为纯绿色印刷油墨的光强与纯黑色印刷油墨光强的差值；
为纯蓝色印刷油墨的光强与纯黑色印刷油墨光强的差值；
将光强差值平分为256个单位点，分别对应纯红色、纯绿色、纯蓝色的0～255色级，分别制作光强～色级对照表；
步骤S300：采集未知印刷油墨光谱数据，根据三个波长点λ1,λ2,λ3对应的光强值进行查表，得到其颜色色级，具体为：
分别在光谱图中找到波长点λ1,λ2,λ3所对应的光强值
在纯红色光强～色级表中找到光强值
对应的色级号M，纯绿色光强～色级表中找到光强值
对应的色级号N，纯蓝色光强～色级表中找到光强值
对应的色级号O，则获得未知油墨的RGB色彩值为(M,N,O)。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明操作简单，鉴别效率高，鉴别结果准确，无需破坏油墨性状，不需要添加任何化学剂，避免了有害物质产生，绿色环保，适用于大规模推广应用。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
结合附图1所示，一种基于近红外光谱的印刷油墨颜色鉴别方法，包括：
1、采用红外光谱仪分别采集纯黑色、纯红色、纯绿色和纯蓝色印刷油墨光谱数据；
选择使用的近红外光谱仪波段为1000～1800nm，分辨率为10nm，包含81个波长点。在此波段中，纯红色、纯绿色、纯蓝色油墨分别都存在能够代表颜色性质的谱峰。在测量过程中，光谱仪的分辨率越高，其采集数据越准确，但是其成本越高，在保证测量精度的情况下，分辨率选择为10nm可以有效的节约成本。
2、分别计算纯红色、纯绿色和纯蓝色油墨的光谱谱峰的光强值
及对应波长点λ1,λ2,λ3；
近红外光谱图为二维XY坐标图，其中X坐标为波段1000～1800nm，包含81个波长点，Y坐标为光强值。在纯红色/纯绿色/纯蓝色油墨光谱图中都仅有一个谱峰，通过坐标计算分别获得三种油墨谱峰光强值，分别标记为φ1,φ2,φ3，同理可知三种油墨谱峰对应的波长点λ1,λ2,λ3。
在本实施例中，近红外光谱图为二维XY坐标图，在纯色油墨光谱图中找到唯一谱峰，计算波长点时，将谱峰波长值X对应在一个波长分辨率内进行等比运算，这样可以极大的减小计算量，增加计算效率。例如，谱峰波长值为1206nm，则需要将其对应在1200～1210nm这个波长段内进行等比运算，根据该波长点与1200nm的距离P1以及与1210nm的距离P2，则可以计算出具体波长点λ的值为：
同理在计算谱峰光强值时，将谱峰光强值Y对应在临近的两个Y轴光强已知点进行等比运算。
3、在纯黑色油墨光谱数据中计算出三个波长点对应的光强值。在纯黑色印刷油墨光谱图中，找到波长点λ1,λ2,λ3，并计算出三个波长点所对应的光强值，分别标记为φ′1,φ′2,φ′3。
4、分别计算光强值与对应的光谱谱峰的光强值之间的差值：
计算三个波长点纯黑色光谱光强与纯红色/纯绿色/纯蓝色光谱光强之间的差值。纯红色印刷油墨光谱图谱峰点对应的波长～光强为(λ1,φ1)，纯黑色印刷油墨光谱图在波长点λ1对应的光强值为φ1'，则其在波长点λ1处，纯红色印刷油墨的光强与纯黑色印刷油墨光强的差值为：φdi1＝φ1-φ′1。同理可知在波长点λ2处，纯绿色与纯黑色差值为：φdi2＝φ2-φ′2；在波长点λ3处，纯绿色与纯黑色差值为：φdi3＝φ3-φ′3。
5、将光强差值平分为256个单位点，分别对应纯红色/纯绿色/纯蓝色0～255色级，制作光强～色级对照表。以纯红色印刷油墨为例，光强差值均分为256个单位点，每个单位点对应的光强值为
分别对应纯红色0～255个色级，在纯红色0色级时，对应的光强值为φ′1，在纯红色1色级时，对应的光强值为
在纯红色2色级时，对应的光强值为
依次类推，制作纯红色印刷油墨光强～色级对照表。同理可制作纯绿色/纯蓝色印刷油墨光强～色级对照表。
纯黑色印刷油墨的RGB色彩值为(0,0,0)，纯红色印刷油墨的RGB色彩值为(255,0,0)，纯绿色印刷油墨的RGB色彩值为(0,255,0)，纯蓝色印刷油墨的RGB色彩值为(0,0,255)，对比纯黑色油墨RGB色彩值与纯红色RGB色彩值可知，两种色彩值仅在R通道上有256个色级差，将256个色级差分别对应光谱图上的光强差值，即可获得任意色级上的光强值，将上述对应关系做成光强～色级对照表，可以极大程度的方便后续鉴定未知印刷油墨颜色色级。同理可制作纯绿色/纯蓝色印刷油墨光强～色级对照表。
6、采集未知印刷油墨光谱数据，根据三个波长点λ1,λ2,λ3对应的光强值进行查表，得到其颜色色级，具体为：采集未知印刷油墨光谱数据，根据三个波长点对应的光强值进行查表，得到其颜色色级。采集未知印刷油墨光谱数据，分别在光谱图中找到波长点λ1,λ2,λ3所对应的光强值φx,φy,φz。在纯红色光强～色级表中找到光强值φx对应的色级号M，纯绿色光强～色级表中找到光强值φy对应的色级号N，纯蓝色光强～色级表中找到光强值φz对应的色级号O，则获得未知油墨的RGB色彩值为(M,N,O)。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
Claims (2)
1.一种基于近红外光谱的印刷油墨颜色鉴别方法，其特征在于，包括：
步骤S100：采用红外光谱仪分别采集纯黑色印刷油墨、纯红色印刷油墨、纯绿色印刷油墨和纯蓝色印刷油墨光谱数据，并分别计算纯红色印刷油墨、纯绿色印刷油墨和纯蓝色印刷油墨的光谱谱峰的光强值
及对应波长点λ1,λ2,λ3；
步骤S200：在纯黑色印刷油墨光谱数据中分别计算纯红色印刷油墨、纯绿色印刷油墨和纯蓝色印刷油墨中的光谱谱峰对应波长点λ1,λ2,λ3对应的光强值
并分别计算光强值与对应的光谱谱峰的光强值之间的差值：
其中，
为纯红色印刷油墨的光强与纯黑色印刷油墨光谱数据中纯红色印刷油墨的光谱谱峰对应波长点对应光强的差值；
为纯绿色印刷油墨的光强与纯黑色印刷油墨光谱数据中纯绿色印刷油墨的光谱谱峰对应波长点对应光强的差值；
为纯蓝色印刷油墨的光强与纯黑色印刷油墨光谱数据中纯蓝色印刷油墨的光谱谱峰对应波长点对应光强的差值；
将光强差值平分为256个单位点，分别对应纯红色印刷油墨、纯绿色印刷油墨、纯蓝色印刷油墨的0～255色级，分别制作光强～色级对照表；
步骤S300：采集未知印刷油墨光谱数据，根据三个波长点λ1,λ2,λ3对应的光强值进行查表，得到其颜色色级。
2.根据权利要求1所述的一种基于近红外光谱的印刷油墨颜色鉴别方法，其特征在于，所述步骤S300具体为：
分别在光谱图中找到波长点λ1,λ2,λ3所对应的光强值
在纯红色印刷油墨光强～色级表中找到光强值
对应的色级号M，纯绿色印刷油墨光强～色级表中找到光强值
对应的色级号N，纯蓝色印刷油墨光强～色级表中找到光强值
对应的色级号O，则获得未知印刷油墨的RGB色彩值为(M,N,O)。
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