CN111812063A - 一种金属漆表面闪光效果的评价方法及测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属漆表面闪光效果的评价方法及测量装置，方法包括：S101，构建实验装置，采集不同窄带LED光源下的图像数据，计算图像数据的每个像素在可见光范围内的光谱反射率，并通过光谱反射率计算该图像数据在不同标准光源照明条件下，符合人眼视觉响应的信号强度，根据信号强度及信号强度阈值计算闪光等级；S102，闪光效果分析过程；S103，闪光效果验证过程；装置包括：光源、透镜、传感器，所述的光源是设置在灯盘上的一组不同窄带LED的光源，转动的灯盘将不同波段光源发出的光线，依次经光学准直透镜准直后，以45°角照射到测试样本表面，传感器获取测试样本表面反射的光谱图像数据。

Description

一种金属漆表面闪光效果的评价方法及测量装置

技术领域

本发明涉及光学测量及图像分析领域，尤其是涉及了一种金属漆表面闪光效果的评价方法及测量装置。

背景技术

金属漆外貌会随观察、照明条件的改变而发生变化，产生多样性的外观，因此得到了广泛的应用。金属漆涂层中的颜料结合铝薄片为涂层外观提供了闪光效果，如何定量评价金属漆的闪光效果，是目前的研究热点之一。

现有的研究包括：

一种用闪光点的数量以及闪光点与背景的对比度两个参数来表征闪光的模型，认为铝薄片的分布和取向会影响闪光效果。

将金属光泽颜料外观特性定义为漫射光照条件下的粗糙度和在定向光照条件下的闪耀度，认为阈值的选取主要与薄片和周围油漆介质的反射率有关，研究了闪光如何随光源的亮度和距离、薄片的直径以及油漆介质的反射特性而变化。

研究闪光的光谱和色度特性，发现闪光的颜色较周围背景有更高的明度、更窄的带宽。

研究金属漆的总体外貌评价时用数码相机拍摄样本图像对闪光样品进行测量，建立表面闪耀度评价模型，但是没有对闪耀度评价模型进行人眼评价。

BYK公司的产品BYKmac是目前唯一能够测量效果涂料闪光参数的商用仪器，根据闪光强度和闪光面积计算闪光效果。有研究将BYKmac测得的金属漆闪耀度与人眼观察结果进行比对，实验证明BYKmac测量的闪光效果与人眼的匹配程度较佳，但是该实验只在标准D65光源条件下进行，并未比较在其他光源照明条件下BYKmac测量的闪光效果与人眼的匹配程度。现有技术对闪光的定量分析只评价了在一种照明条件下闪光测量结果和人眼视觉的匹配程度，并没有评价在多种照明条件下的闪光测量结果和人眼视觉的匹配程度。

发明内容

为解决现有技术的不足，实现在任意标准光源下评价闪光效果和人眼视觉的匹配程度的目的，本发明采用如下的技术方案：

一种金属漆表面闪光效果的评价方法，包括如下步骤：

S101，构建实验装置，采集不同窄带LED光源下的图像数据，计算图像数据的每个像素在可见光范围内的光谱反射率，并通过光谱反射率计算该图像数据在不同标准光源照明条件下，符合人眼视觉响应的信号强度，校正其信号强度以符合标准观察者的视觉响应，根据信号强度及信号强度阈值，得到闪光面积和闪光强度，通过闪光面积和闪光强度计算闪光等级；

S102，闪光效果分析过程，包括如下步骤：

S201，建立测试样本库；

S202，通过标准闪耀度测量仪器及其对应的标准光源，采集测试样本的图像数据，得到闪光面积、闪光强度；

S203，在标准闪耀度测量仪器的标准光源下，实验装置采集测试样本的图像数据；

S204，调整实验装置的信号强度阈值，使得实验装置得到的闪光面积、闪光强度与标准闪耀度测量仪器得到的闪光面积、闪光强度的相关性最佳；

S103，闪光效果验证过程，包括如下步骤：

S301，任意标准光源下，获取观察者对测试样本的闪光等级作为闪光评价数据；

S302，标准闪耀度测量仪器在其对应的标准光源下，采集测试样本的图像数据并得到闪光等级；

S303，实验装置在所述的任意标准光源下，采集测试样本的图像数据并计算得到闪光等级；

S304，通过比较闪光评价值数据分别与标准闪耀度测量仪器得到的闪光等级和实验装置得到的闪光等级的相关性，评价所述实验装置的闪光效果。

由于标准闪耀度测量仪器只能在其对应的一种标准光源下测量，无法在任意标准光源下测量，通过实验装置和标准闪耀度测量仪器在仪器对应的标准光源下，比较两者闪光等级验证实验装置与标准闪耀度测量仪器具有较好的相关性之后，在任意光源下，比较视觉数据与实验装置，视觉数据与标准闪耀度测量仪器的相关性，通过比较两个相关性可以较准确的评价实验装置的闪光效果。

所述的S101，在采集多光谱图像数据之前，采集每个光谱反射率的标准白色校准板和标准黑色校准板，通过公式(1)的计算获得图像中坐标为(x,y)的像素在波长λ处的光谱反射率R(x,y,λ)，再经过插值计算出在400-700nm每间隔10nm波长处的光谱反射率；

p(x,y,λ)表示测试样本图像中坐标为(x,y)的像素对应区域在波长λ处的图像数据，P_w(x,y,λ)表示标准白色校准板图像中坐标为(x,y)的像素对应区域在波长λ处的图像数据，P_B(x,y,λ)表示标准黑色校准板图像中坐标为(x,y)的像素对应区域在波长λ处的图像数据，R_w(λ)表示标准白色校准板波长λ处的光谱反射率，R_B(λ)表示标准黑色校准板在波长λ处的光谱反射率；

经处理后获得的光谱反射率R(x,y,λ)带入式(2)中，得到每个像素的信号强度：

S(λ)表示光源光谱相对分布，R(x,y,λ)表示被测物体表面在图像中坐标为(x,y)的像素对应区域在波长λ处的光谱反射率，V(λ)表示人眼视效响应曲线在波长λ处相对灵敏度，K为比例系数，处理后的图像中，每一个像素的强度值为该像素在该标准光源下符合人眼视觉响应的强度信号。

所述的S101，根据信号强度及信号强度阈值计算闪光面积和闪光强度，是将高于信号强度阈值的信号强度作为闪光点进行累加，得到闪光面积，将闪光点的信号强度之和作为闪光强度，如式(4)、(5)所示：

S_a＝K_a*Count(I(x，y)>I_th) (4)

S_i＝K_i*SUM(I(x，y)>I_th) (5)

再根据式(3)计算闪光等级：

I_th表示信号强度阈值，I(x,y)表示信号强度，S_a表示闪光面积，S_i表示闪光强度，K_a、K_i表示比例系数，S_g表示闪光等级。

通过信号强度及信号强度阈值能够计算得到闪光面积、闪光强度，从而得到闪光等级。

所述的信号强度阈值用式(7)描述：

I_th＝K'*I_b-l (7)

I_th表示信号强度阈值，I_b表示该图像平均灰度值，K'表示比例系数，l是图像像素点对应的最小强度值；

在标准闪耀度测量仪器对应的标准光源下，对同样测试样本分别进行采集，将实验装置得到的闪光强度S_i和闪光面积S_a向标准闪耀度测量仪器得到的闪光强度S_i'和闪光面积S'_a进行标定，通过调整信号强度阈值I_th中的比例系数K'，使得闪光强度S_i与闪光强度S_i'、闪光面积S_a与闪光面积S'_a的相关性最佳，取相关性最佳时的信号强度阈值I_th，通过实验得出信号强度阈值与图像平均灰度值的相关性。

相关性最佳时的比例系数K'＝6.052，通过相关性的反推，得到相关性最佳时的信号强度阈值与图像平均灰度值之间的比例系数。

观察者对测试样本的闪光评价采用量值估计法，观察者根据一组标准刺激，评估标准刺激对应的标准尺度，观察者再根据测试样本刺激，选取标准刺激对应的标准尺度作为观察者闪光评价数据。

对观察者闪光评价数据之间的一致性进行有效性评估，通过变异系数CV来表征数据之间的一致性，变异系数CV定义如式(10)所示：

n表示待评价图像的个数，当考察的是观察者内一致性时，X_i'和Y_i'分别表示第一次和第二次评价的数据，当考察的是观察者间的一致性时，X_i'表示其中某一个观察者的数据，Y_i'表示所有观察者的平均数据，

是Y_i'的平均值，变异系数CV值限定于0到100之间，值越大表明观察者闪光评价数据之间的一致性较差，若两组数据完全相同，则CV值为0。

所述的S204和所述的S303中的相关性是通过式(9)所示进行二次拟合：

y'＝k₂x'²+k₁x'+b， (9)

如式(6)所示采用相关系数R定义：

X_i和Y_i(i＝1,2,...,N)表示两组待比较的数据，

和

为对应组数据的平均值。

一种金属漆表面闪光效果的测量装置，包括光源、透镜、传感器，所述的光源是设置在灯盘上的一组不同窄带LED的光源，转动的灯盘将不同波段光源发出的光线，依次经光学准直透镜准直后，以45°角照射到测试样本表面，传感器获取测试样本表面反射的光谱图像数据。

测量装置还包括与传感器连接的数据处理模块，用于计算所述光谱图像数据的每个像素在可见光范围内的光谱反射率，并通过光谱反射率计算该图像数据在不同标准光源照明条件下，符合人眼视觉响应的信号强度，校正其信号强度以符合标准观察者的视觉响应，根据信号强度及信号强度阈值，得到闪光面积和闪光强度，通过闪光面积和闪光强度计算闪光等级。

本发明的优势和有益效果在于：

通过实验装置对采集的多光谱图像进行预处理，可以得到在不同光源下符合标准观察者视觉响应的信号强度图像，通过与标准闪耀度测量仪器的相关性比较可以设定信号强度阈值，在任意标准光源照明条件下，比较实验装置得到的闪光等级与人眼视觉评价数据相关性，比较标准闪耀度测量仪器在其对应的标准光源照明条件下的闪光等级与任意标准光源照明条件下人眼视觉评价数据的相关性，通过两者的相关性可以评价实验装置的闪光效果。

附图说明

图1是DIN6175-2对效果涂料表面测量规定的几种照明观测条件示意图。

图2a是本发明中实验装置原理图。

图2b是本发明中实验装置的LED相对光谱能量分布曲线图。

图3a是本发明中测试样本在a*b*平面的颜色分布图。

图3b是本发明中测试样本闪光等级分布图。

图4是本发明中D65光源下图像信号强度分布直方图。

图5是本发明中分布估计法得出的闪光面积与45°下BYKmac的数据拟合图。

图6a是本发明中实验装置与BYK闪光面积拟合图。

图6b是本发明中实验装置与BYK闪光强度拟合图。

图6c是本发明中实验装置与BYK闪光等级拟合图。

图7a是本发明中视觉实验示意图。

图7b是本发明中视觉实验实物图。

图8a是本发明中A光源下视觉实验数据与实验装置数据拟合图。

图8b是本发明中A光源下视觉实验数据与BYKmac数据拟合图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

一、实验装置：

DIN6175-2(德国标准：汽车涂漆容限，第2部分：角彩色涂漆)中规定了对效果涂料表面测量的几种照明观测条件，如图1所示，当照明角度为45°，观察方向为0°时，样本的闪光最容易被观察者感知，是较为常见的照明观测角度，实验装置选用45/0的照明观测角度。

闪光效果的感知由照明光源、物体和人眼共同决定，测量装置的光谱响应一般是固定的，由装置照明光源、光学器件和传感器决定，以往的研究成果都是在单一照明光源下获取闪光参数。实际观测时，照明光源会变化，人眼感知的闪光等级就会发生改变，与BYKmac仪器测量结果不完全一致。为了精确定量评价闪光，设计了实验装置，如图2a所示，将16颗不同波段的窄带LED固定在由步进电机控制的灯盘上构成照明光源组，电机驱动灯盘转动使LED经过一个光学准直透镜，依次点亮LED，LED发出的光线经过光学系统准直后以45°角照射到待测材料表面，CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件，即一种光学传感器)对每个样本进行16次图像采集，得到图像的多光谱数据。选择窄带LED时尽量以20nm间隔进行选择，这16个LED涵盖400到700nm可见光，相对光谱能量分布如图2b所示。

LED的峰值波长和半波宽如下：

二、构建测试样本库：

金属漆由清漆、色漆和底漆组成。色漆起装饰作用，为了实现闪光效果，通常在色漆中添加铝薄片。光照射到物体上时，由于色漆中的颜料粒子的选择吸收作用，使反射光携带油漆的颜色信息，而铝薄片的镜面反射作用，使反射光不仅携带颜色信息还可以看到一些比周围明亮的点，当镜面反射角变化时，视觉感知的闪光点也会变化，改变铝薄片的尺寸和方向，也可以控制金属漆的闪光度。

在研究对象为金属漆的闪光特性时，为了使评价结果更具代表性，综合考虑样本的颜色分布和闪光等级分布后，实验样本从汽车漆的金属漆样本中选取。

准备39张金属漆色卡作为样本，由BYKmac测量出样本在D65光源、45°照明条件下的颜色及闪光参数，色卡的色空间分布如图3所示，样本的颜色实现了在中性灰、红、橙、黄、绿、蓝绿等6个色区的均匀分布，BYKmac仪器测得的闪光等级在1到7之间。

三、图像预处理：

通过实验装置获得39个样本中每个样本16个窄带LED光源照明下的图像数据p(x,y,λ)，总共624张。x、y分别为图像像素的位置坐标，λ为照明光源LED的峰值波长。每张图像数据需要进行预处理，目的是校正图像强度，使得图像每一个像素的信号都符合特定标准光源下人眼视觉响应。在测量样本之前，需要对每个照明光源下，已知光谱反射率的标准白色校准板和标准黑色校准板进行一次图像采集。

通过公式(1)的计算获得图像中坐标为(x,y)的像素在波长λ处的光谱反射率R(x,y,λ)，再经过插值计算出在400-700nm每间隔10nm波长处的光谱反射率。

P_w(x,y,λ)表示标准白色校准板图像中坐标为(x,y)的像素对应区域在波长λ处的传感器读出的信号强度，P_B(x,y,λ)表示标准黑色校准板图像中坐标为(x,y)的像素对应区域在波长λ处的传感器读出的信号强度，R_w(λ)表示标准白色校准板波长λ处的光谱反射率，R_B(λ)表示标准黑色校准板在波长λ处的光谱反射率。

经处理后获得的光谱反射率R(x,y,λ)带入式(2)中，得到每个像素的信号强度：

S(λ)表示光源光谱相对分布，R(x,y,λ)表示被测物体表面在图像中坐标为(x,y)的像素对应区域在波长λ处的光谱反射率，V(λ)表示人眼视效响应曲线在波长λ处相对灵敏度，K为比例系数。

经过预处理后的图像中，每一个像素的强度值为该像素在该标准光源下符合人眼视觉响应的强度信号。

四、构建闪光效果评价模型：

式(3)用于计算闪光效果：

S_i表示闪光强度；S_a表示闪光面积；S_g表示闪光效果定量评价指标。

从闪光效果的物理意义可知，如果视觉感知到的一点的亮度显著高于周围背景亮度，则认为该点为闪光点。所以在S_a的判断中，需要分析图像上某一点的信号强度I(x,y)是否显著高于背景亮度，如果亮度大于某个信号强度阈值I_th，则可以认为该点为闪光点，将所有闪光点的像素的数量进行累加，即可得到闪光面积S_a；所有闪光点的信号强度之和作为闪光强度S_i，如式(4)、(5)所示，K_a、K_i表示比例系数。再根据式(3)计算S_g。

S_a＝K_a*Count(I(x，y)>I_th)， (4)

S_i＝K_i*SUM(I(x，y)>I_th)， (5)

对于实验获取的数据，需要与BYKmac数据进行相关性分析，使用BYKmac对样品45°、D65照明条件下的测试数据作为标准数据，将实验装置在D65光源下得到的预处理之后的图像进行分析得到闪光强度和闪光面积，将分析结果向BYKmac的测量结果进行标定，进行可靠性验证。采用相关系数R来评价BYKmac数据与模型预测结果的一致性，相关系数R定义如式(6)所示：

X_i和Y_i(i＝1,2,...,N)表示两组待比较的数据；

和

为对应组数据的平均值，采用多项式二次拟合。

五、阈值选取：

如图4所示，D65光源、45°照明下，实验装置采集的数据经预处理后，根据D65光源光谱相对分布计算的图像I(x,y)的直方图，根据每个闪光样本直方图的信号强度分布情况，可以得出信号强度频率出现最高的值位于信号强度值较低的地方，且仅包含一个峰值，采集到的样本图像都是这种信号强度分布。图中横坐标表示信号强度，纵坐标表示每个信号强度值出现的次数。

用分布估计法评价金属漆的闪光效果，阈值T＝2p-l，p是图像中信号强度出现频率的最高值，l式图像像素对应信号强度的最小值，获取实验装置在D65光源、45°照明下的样本的闪光面积与BYKmac的数据对比，如图5所示，相关系数为0.233，相关性较差。对该方法进行改进，认为阈值I_th与图像平均强度相关，可以用式(7)描述。

I_th＝K'*I_b-l (7)

l_b是该图像平均灰度值，也被认为是图像背景，K'是比例系数，l是图像像素点对应的最小强度值。

调整I_th的取值，使得在选定的样本空间内实验装置计算得到的闪光强度S_i和闪光面积S_a与BYKmac标准数据S'_i和S'_a的相关性最佳。经验证，当阈值采用如下数值时数据相关性较好。

I_th＝6.052*I_b-l， (8)

将S'_i和S_i，S'_a和S_a，S'_g和S_g分别带入y’、x’，进行式(9)所示的二次拟合：

y'＝k₂x'²+k₁x'+b (9)

得到拟合结果如图6所示，k₁、k₂是比例系数，b是常数项，相关系数如下表所示：

	k<sub>2</sub>	k<sub>1</sub>	b	R<sup>2</sup>
					S<sub>I</sub>	0.000000003	0.0002	3.8936	0.833
S<sub>A</sub>	-0.00003	0.0437	12.745	0.726
					S<sub>G</sub>	-0.0199	0.8003	1.1523	0.880

六、A光源照明条件下的视觉实验和仪器评价对比。对A光源、45°照明条件下，人眼视觉观察、BYKmac仪器测量结果和实验装置测量结果的相关性进行验证。实验装置采用不同颜色的单色LED获得多光谱图像，光谱分辨率较低。为了减少实验误差，没有选择光谱谱线变化剧烈的气体激发光源作为标准照明光源，而选择了连续光谱的A光源作为评价光源。

1)感知闪耀度的实验评价方法：

在颜色科学领域，通常用心理物理学实验研究闪光效果的心理感受量，将视觉实验所得的人眼感知数据作为参考依据，用于考察仪器的可靠性。本视觉实验采用量值估计法，该方法给观察者呈现一个或若干个标准刺激，并给出该标准刺激对应的数值来作为标准尺度，随后，观察者根据该标准刺激对其他测试刺激给出相应的分值。

实验采用标准光源箱，选择10名色觉正常的观察者在标准光源对色灯箱的A光源下评价金属漆样本的闪光，照明与观察几何条件为45/0，观察距离为50cm，样本尺寸为l5*l0cm，视场角为10°，该灯箱的A光源采用了4个40w的白炽灯，色温为2700K，灯箱内壁均为中性灰色，样本图像获取时的实验条件设置如图7所示。

实验开始前，开启灯箱光源预热15分钟。观察者首先进行2分钟暗适应，接着是1分钟亮适应。观察者被给出两个参考样本，两个样品经BYKMac仪器测量后闪光等级分别为1和7。观察者基于这两个样品对样本的闪光进行闪光等级在1到7之间的评估，但如果他们认为中心的样本有更高的闪光，也可以自由地评估值在7以上的值。在实验中，各个测试样本呈现的顺序是随机的，共收集10(观察者)×39(金属漆样本)×2(重复实验)＝780个视觉闪光的有效数据。

2)观察者精度

进行数据分析前，首先对视觉数据的有效性进行评估。使用变异系数CV来表征数据之间的一致性，变异系数CV定义如式(10)所示：

n是待评价图像的个数，当考察的是观察者内一致性时，X'_i和Y'_i分别代表第一次和第二次评价的数据，当考察的是观察者间的一致性时，X'_i是其中某一个观察者的数据，Y'_i是所有观察者的平均数据，

是Y'_i的平均值。变异系数CV值限定于0到100之间，值越大表明视觉数据和计算数据之间的一致性较差，若两组数据完全相同，则CV值为0。

观察者间精度和观察者内的精度如下：

观察者	观察者间精度	观察者内精度
			Ob1	35.6	26.9
Ob2	31.6	21.3
			Ob3	29.8	29.1
Ob4	31.2	26.6
			Ob5	29.8	29.1
Ob6	25.0	25.7
			Ob7	34.1	29.2
Ob8	41.7	25.7
			Ob9	30.8	24.9
Ob10	37.6	22.5
			Mean	32.7	27.3

所有观察者内的平均CV值为32.7，观察者间的平均CV值为27.3，与现有的相关视觉评估精度基本处于同一水平，故可认为本实验的视觉评价数据是有效的。

3)将人眼视觉观察分别与BYKmac和实验装置测量结果的相关性进行验证

在二次拟合的条件下，对每个样本，取所有观察者闪光评价的数据平均值，与实验装置在A光源下计算得到的闪光等级相比较，相关系数R²＝0.851，如图8a所示，与BYKmac测量的闪光等级相比较，相关系数R²＝0.740，如图8b所示。

综上所述，本实验装置和方法对材料表面的闪光效果进行评价。在D65光源下的闪光参数和BYKmac数据进行拟合，实验装置测得的闪光等级和BYKmac的数据相关系数R²＝0.880，获得了较好的一致性；在A光源照明下，进行了视觉实验验证，将BYKmac和实验装置的测量数据与视觉数据拟合，BYKmac与视觉数据的相关系数R²＝0.740，实验装置和视觉数据的相关系数R²＝0.851，得到A光源下，实验装置测得的闪光等级和视觉数据的匹配程度高于用BYKmac测得的闪光等级和的视觉数据的匹配程度。验证了实验装置在45°照明角度下，采集效果涂料的多光谱图像，只要知道光源的参数，就可以评价任意光源下涂料的闪光效果。

在实现图像采集时，由于多光谱照明条件选择了窄带LED，窄带LED的光谱半宽度在20nm左右，会导致图像测量结果的光谱分辨率较低，使用宽带照明和分辨率更高的高光谱相机，会有更好的效果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种金属漆表面闪光效果的评价方法，其特征在于包括如下步骤：

S101，构建实验装置，采集不同窄带LED光源下的图像数据，计算图像数据的每个像素在可见光范围内的光谱反射率，并通过光谱反射率计算该图像数据在不同标准光源照明条件下，符合人眼视觉响应的信号强度，根据信号强度及信号强度阈值，得到闪光面积和闪光强度，通过闪光面积和闪光强度计算闪光等级；

S102，闪光效果分析过程，包括如下步骤：

S201，建立测试样本库；

S202，通过标准闪耀度测量仪器及其对应的标准光源，采集测试样本的图像数据，得到闪光面积、闪光强度；

S203，在标准闪耀度测量仪器的标准光源下，实验装置采集测试样本的图像数据；

S204，调整实验装置的信号强度阈值，使得实验装置得到的闪光面积、闪光强度与标准闪耀度测量仪器得到的闪光面积、闪光强度的相关性最佳；

S103，闪光效果验证过程，包括如下步骤：

S301，任意标准光源下，获取观察者对测试样本的闪光等级作为闪光评价数据；

S302，标准闪耀度测量仪器在其对应的标准光源下，采集测试样本的图像数据并得到闪光等级；

S303，实验装置在所述的任意标准光源下，采集测试样本的图像数据并计算得到闪光等级；

S304，通过比较闪光评价值数据分别与标准闪耀度测量仪器得到的闪光等级和实验装置得到的闪光等级的相关性，评价所述实验装置的闪光效果。

2.如权利要求1所述的一种金属漆表面闪光效果的评价方法，其特征在于所述的S101，在采集多光谱图像数据之前，采集每个光谱反射率的标准白色校准板和标准黑色校准板，通过公式(1)的计算获得图像中坐标为(x,y)的像素在波长λ处的光谱反射率R(x,y,λ)，再经过插值计算出在400-700nm每间隔10nm波长处的光谱反射率；

p(x,y,λ)表示测试样本图像中坐标为(x,y)的像素对应区域在波长λ处的图像数据，P_w(x,y,λ)表示标准白色校准板图像中坐标为(x,y)的像素对应区域在波长λ处的图像数据，P_B(x,y,λ)表示标准黑色校准板图像中坐标为(x,y)的像素对应区域在波长λ处的图像数据，R_w(λ)表示标准白色校准板波长λ处的光谱反射率，R_B(λ)表示标准黑色校准板在波长λ处的光谱反射率；

经处理后获得的光谱反射率R(x,y,λ)带入式(2)中，得到每个像素的信号强度：

S(λ)表示光源光谱相对分布，R(x,y,λ)表示被测物体表面在图像中坐标为(x,y)的像素对应区域在波长λ处的光谱反射率，V(λ)表示人眼视效响应曲线在波长λ处相对灵敏度，K为比例系数。

3.如权利要求1所述的一种金属漆表面闪光效果的评价方法，其特征在于所述的S101，根据信号强度及信号强度阈值计算闪光面积和闪光强度，是将高于信号强度阈值的信号强度作为闪光点进行累加，得到闪光面积，将闪光点的信号强度之和作为闪光强度，如式(4)、(5)所示：

S_a＝K_a*Count(I(x，y)>I_th) (4)

S_i＝K_i*SUM(I(x，y)>I_th) (5)

再根据式(3)计算闪光等级：

I_th表示信号强度阈值，I(x,y)表示信号强度，S_a表示闪光面积，S_i表示闪光强度，K_a、K_i表示比例系数，S_g表示闪光等级。

4.如权利要求1所述的一种金属漆表面闪光效果的评价方法，其特征在于所述的信号强度阈值用式(7)描述：

I_th＝K'*I_b-l (7)

I_th表示信号强度阈值，I_b表示该图像平均灰度值，K'表示比例系数，l是图像像素点对应的最小强度值；

在标准闪耀度测量仪器对应的标准光源下，对同样测试样本分别进行采集，将实验装置得到的闪光强度S_i和闪光面积S_a向标准闪耀度测量仪器得到的闪光强度S'_i和闪光面积S'_a进行标定，通过调整信号强度阈值I_th中的比例系数K'，使得闪光强度S_i与闪光强度S'_i、闪光面积S_a与闪光面积S'_a的相关性最佳，取相关性最佳时的信号强度阈值I_th。

5.如权利要求4所述的一种金属漆表面闪光效果的评价方法，其特征在于相关性最佳时的比例系数K'＝6.052。

6.如权利要求1所述的一种金属漆表面闪光效果的评价方法，其特征在于观察者对测试样本的闪光评价采用量值估计法，观察者根据一组标准刺激，评估标准刺激对应的标准尺度，观察者再根据测试样本刺激，选取标准刺激对应的标准尺度作为观察者闪光评价数据。

7.如权利要求1所述的一种金属漆表面闪光效果的评价方法，其特征在于对观察者闪光评价数据之间的一致性进行有效性评估，通过变异系数CV来表征数据之间的一致性，变异系数CV定义如式(10)所示：

n表示待评价图像的个数，当考察的是观察者内一致性时，X'_i和Y_i'分别表示第一次和第二次评价的数据，当考察的是观察者间的一致性时，X'_i表示其中某一个观察者的数据，Y_i'表示所有观察者的平均数据，

是Y_i'的平均值，变异系数CV值限定于0到100之间，值越大表明观察者闪光评价数据之间的一致性较差，若两组数据完全相同，则CV值为0。

8.如权利要求1所述的一种金属漆表面闪光效果的评价方法，其特征在于所述的S204和所述的S303中的相关性是通过式(9)所示进行二次拟合：

y'＝k₂x'²+k₁x'+b， (9)

如式(6)所示采用相关系数R定义：

X_i和Y_i(i＝1,2,...,N)表示两组待比较的数据，

和

为对应组数据的平均值。

9.一种金属漆表面闪光效果的测量装置，包括光源、透镜、传感器，其特征在于所述的光源是设置在灯盘上的一组不同窄带LED的光源，转动的灯盘将不同波段光源发出的光线，依次经光学准直透镜准直后，以45°角照射到测试样本表面，传感器获取测试样本表面反射的光谱图像数据。

10.如权利要求9所述的一种金属漆表面闪光效果的测量装置，其特征在于还包括与传感器连接的数据处理模块，用于计算所述光谱图像数据的每个像素在可见光范围内的光谱反射率，并通过光谱反射率计算该图像数据在不同标准光源照明条件下，符合人眼视觉响应的信号强度，根据信号强度及信号强度阈值，得到闪光面积和闪光强度，通过闪光面积和闪光强度计算闪光等级。

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