CN116664477A - 用于产品制造的颜色匹配系统 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于产品制造的颜色匹配系统。自动比较产品小表面的颜色。在一个实施方式中，测量颜色差异而不是绝对颜色值。提供了一种设备，用于捕获产品或零件的一部分的颜色图像，以提供样品产品图像。将样品图像与在相同条件下用相同设备获得的标准产品的图像进行比较。测量颜色差异以确定其何时处于预定的范围内。
Description
技术领域
本发明总体涉及用于比较彩色图像并且特别地比较三维产品的颜色的设备和方法。
背景技术
除非本文中另外指出，否则本部分中描述的材料不是关于本申请中的权利要求书的现有技术，并且不会因为被包括在本部分中而被认为是现有技术。特别地，讨论了不同的技术，在没有本发明教导的情况下，将这些不同技术放在一起讨论是不明显的。
在产品制造过程中，期望能控制产品(包括产品零件)的颜色。例如，塑料零件的颜色可能会在注射成型或以其他方式成型时因温度变化、应力影响等而发生变化。常见的做法是保留标准设置的产品，并将未来制造过程中的样品与标准进行比较，看颜色是否足够接近。这通常是用工厂工人的眼睛来进行以评估颜色。
作为人类视觉检查的替选方法是色度计。典型类型是球体分光光度计。球形分光光度计向被测表面发射光，随后测量不同波长的光损失强度。如果除了被测表面吸收的强度之外，光没有因任何其他因素损失，则可以达到很高的准确度。这些光谱仪的重要组成部分是积分球，积分球是球形的内表面，涂有光散射材料，以提供高反射率并使测量光均匀地散射。这使得仪器能够漫射地照亮样品并在空间上整合辐射通量。球形分光光度计可以通过测量和记录标准色片(color chip)来设置颜色标准，工程师和制造伙伴可以定期参考这些标准色片进行视觉比较，以进行质量控制。然而，许多表面太小以至于无法填满积分球上的测量孔，造成漏光和不准确的测量。这包括太小的弯曲表面和平坦表面，例如零件上的字母、标志和图案。
目前的色度计通常仅用于单一颜色的平坦表面，而且表面必须足够大。三维形状的产品(或零件)是使用二维平面参考色片制造的。制造的零件或产品的颜色质量控制依靠检查员的眼睛控制颜色质量的能力。
在弯曲的和/或有纹理的样品与标准平面色片之间准确地匹配颜色可以是主观的。目前常见的方法是繁琐和主观的：个别工程师目测批准限定颜色变化的可接受的(预先确定的)“上限”和“下限”的“极限样品”。然后制造伙伴在产品开发和大规模生产过程中参考这些极限样品进行质量控制。因此，产生了大量的极限样品，这些样品需要被记录和维护。
发明内容
此处公开的技术一般涉及用于自动比较非平面产品颜色的设备和方法。在一个实施方式中，测量颜色差异而不是绝对颜色值。提供了一种设备，用于捕获产品(或零件)的一部分的彩色图像，以提供第一(例如，标准)产品图像。将第一图像与在相同条件下用同一设备获得的第二(例如，样品)产品的图像进行比较。测量颜色差异以确定它何时处于可接受的预定范围内。
在一些实施方式中，提供了封闭容器，该容器使外部光最小化(例如，将外部光减少了至少90％)。固定器被安装在容器中，并被配置成将标准产品和随后的样品产品定位在相同的取向和高度。摄像装置被安装在固定器上方。平面光源被安装在摄像装置与固定器之间，用于将光投射在与摄像装置与样品产品之间的线成法向的平面上，以避免镜面反射到摄像装置上。软件程序将标准产品的图像与样品产品的图像进行比较，以确定样品产品的颜色何时在标准产品颜色的可接受的、预定的范围内。
在一些实施方式中，平面光源具有用于允许摄像装置查看样品产品的内部窗口、以及安装在周边框架中的将光横向投射到窗口中的光源。在一个实施方式中，平面光源是正方形，其中LED安装在向内面朝透明的丙烯酸板的周边中。该光板还有可以减少镜面反射的内置层。在实施方式中，容器的内表面将内部光反射最小化。
在一个实施方式中，将图像裁剪成样品产品和标准产品的同一小区域。为了减少所需的处理，只对裁剪区域的像素的一部分进行比较。该像素部分可以通过随机算法、伪随机算法或固定模式例如通过简单地每隔一个或每N个像素跳过来选择。在一个实施方式中，如果离群像素超出用户设定的阈值，则其被除去。
在一个实施方式中，对于RGB颜色或其他颜色空间的每个通道，被采样像素的颜色被用来创建每个颜色差异处的像素的计数的分布。对标准和样品的直方图进行统计比较，以生成差异值，然后将差异值与可接受的范围进行比较。在一个实施方式中，用传感器强度值表示的采样像素的颜色被用来创建统计比较所依据的分布。RGB颜色空间具有整数值，而传感器强度值(原始数据)是正实数或零。
本概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在孤立地用于确定所要求保护的主题的范围。应当参考本公开内容的整个说明书、任何附图或所有附图以及每个权利要求的适当部分来理解本主题。
前述特征和示例将与其他特征和示例一起在下面的说明书、所附权利要求书和附图中进行更详细地描述。
已经采用的术语和表达被用作描述而不是限制性的术语，并且并不打算使用这样的术语和表达来排除所示出和描述的特征或其一部分的任何等同形式。然而，已经认识到，在所要求保护的系统和方法的范围内可以进行各种修改。因此，应当理解，尽管已经通过示例和可选特征具体公开了本系统和方法，但是本领域技术人员应当认识到本文公开的构思的修改和变型，并且这样的修改和变型被认为是在由所附权利要求书限定的系统和方法的范围内。
附图说明
根据结合附图进行的以下详细描述，本方面的上述各种实施方式的特征以及某些实施方式的其他特征和优点将更加明显，在附图中：
图1是根据实施方式的用于捕获标准产品与样品产品的一致图像的设备的高级示意图；
图2是根据实施方式的固定板的图；
图3A和图3B是现有技术的色度计的图；
图4是根据实施方式的方形灯布置的图；
图5是根据实施方式的示出图1的设备的操作的流程图；
图6A至图6B分别是根据实施方式的普通直方图和累积直方图；以及
图7是根据某些实施方式的主计算装置700的简化框图。
在所有附图中，应当注意的是，相同的附图标记通常用于描绘相同或相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
本公开内容的各方面一般涉及用于比较彩色图像、并且特别地涉及比较产品(例如，三维产品、织物、用多种颜色的线制成的织物、二维产品上的印花/图案等)的颜色的设备和方法。如本文所用，产品还包括产品零件如产品壳体以及不同的材料如塑料、织物、橡胶化合物等。
在以下描述中，描述了比较产品颜色的装置和方法的各种示例。出于说明的目的，阐述了特定的配置和细节以提供对实施方式的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将明显的是，可以在不公开每个细节的情况下实践或实现某些实施方式。此外，为了防止本文所述的新颖特征的任何混淆，可以省略或简化公知的特征。
以下高度概述旨在提供对在附图中描绘的以及在下面提供的对应描述中呈现的新颖创新中的一些的基本理解。本发明的各方面涉及自动比较太小而无法用色度计测量的非平坦产品和平坦产品(例如，印刷品、标志、图案)的颜色的设备和方法。在一个实施方式中，测量的是颜色差异而不是绝对色值。图1中所示的深色容器102被用来捕获标准产品与样品产品的一部分的彩色图像以进行比较。
产品被支承在高度可调的支架104上的固定板106上、具有内部窗口的平面灯108下方。平面灯上方的摄像装置112通过内部窗口捕获彩色图像。软件程序对这些图像进行比较，如图5的过程所示。该程序首先减少噪声，并且通过首先裁剪图像，然后选择像素子集(例如，随机样品)，然后用用户建立的阈值除去离群的颜色来减少所需的处理量。然后在一个实施方式中通过使用像素颜色分布之间的、用非参数统计测试进行量化的统计差异来对样品产品与标准产品的像素颜色进行比较。统计差异可以用每个颜色差异值处的像素数目的累积直方图来可视化。
应当理解，提出该高度概述是为了向读者提供对本公开内容的一些新颖方面的基本理解以及随后细节的路线图。该高度概述决不限制在整个详细描述中描述的各种实施方式的范围，并且上面引用的附图中的每个附图在下面更详细地并且在其合适范围内被进一步描述。
图1是根据实施方式的用于捕获标准产品和样品产品的一致图像的设备的高级示意图。暗盒(容器)102设置有可以关闭的门(未显示)，使得所有或几乎所有的外部光都被排除。暗盒102的内壁是黑色的，使得光不被反射。此外，内壁可以有纹理，以扩散任何反射的光。
暗盒102中安装有可调节高度的支架104。一个或多个旋钮可以被转动以调节高度，并且还可以调节产品在x-y-z轴中的每一个上的位置。支架104支承用于固定样品产品的样品固定板106。在样品固定板的上方安装有方形灯108。方形灯108上方安装有摄像装置112，其透镜110具有可调节的焦距和光圈。
由于光强度随着距离的平方而减少，所以方形灯108被安装在靠近样品产品的地方。在一个实施方式中，方形灯108距离产品1.2厘米。替选地，方形灯108可以在样品产品上方0.5厘米与2.5厘米之间，或取决于设置为其他距离。只要用于比较的图像是用相同的设置制作的，就能实现方形灯与样品之间的一致距离。摄像装置和透镜的位置是固定的，使得样品产品将处于对焦状态。特别地，摄像装置和透镜设置的对焦面是固定的，使得样品产品处于对焦状态。调节光圈将导致不需要的颜色均匀度的影响。摄像装置附接至分开的、第二高度可调的支架，如果需要的话，该支架可以用来微调焦点。在实施方式中，透镜上的焦距和光圈环没有被调节。在校准附接至摄像装置的第二高度可调支架后，为了确保聚焦平面是样品将被提升到的位置，不需要再次调节该第二高度调节。因此，设置后唯一需要移动的部分是高度可调支架，它的移动是为了使样品产品的顶部在方形灯1.2厘米以内。这可以通过在样品产品与方形灯之间插入1.2厘米厚的板114，然后调节支架高度，直到除去任何间隙来实现。然后移除该板。
温度会影响摄像装置中CMOS传感器上的噪声水平，从而影响颜色测量。由于颜色测量的准确度主要由于温度和部分由于湿度而变化，因此在一个实施方式中，只有当标准图像和样品图像二者都已经用标准白色色块进行了白色校准时，才会使用图像。在高水平上，色块校准是在色块随时间具有非常一致和稳定的颜色的假设下进行的。通过在同一时段将色块与样品(或标准)一起成像，参考点(色块的颜色)被创建。然后可以通过色块的颜色对在几天或几个月的不同时段拍摄的样品图像进行“校正”。为了比较在A日拍摄的样品1的颜色和在B日拍摄的样品2的颜色，在这两天都拍摄了色块。在A日的色块的RGB值为Ra、Ga、Ba并且B日同一色块的RGB值为Rb、Gb、Bb的情况下，A日校准的样品2的RGB值R_cal、G_cal、B_cal分别为[R/(Ra-Rb)]、[G/(Ga-Gb)]、[B/(Ba-Bb)]。此外，这样的校准允许系统将多日内同一色块的dEcmc(见下面的讨论)降低到0.3以下，表明这些因素的短期波动引起的变化很小，而且结果是可重复的。根据第1天的图像颜色和未来2个月的图像颜色之间的差异计算的色块的平均dEcmc已经被发现在0.1dEcmc左右波动。这2个月的波动的标准偏差是0.05dEcmc。
如图1所示，一个实施方式中的设备是由2个暗盒堆叠而成的。上层暗盒的温度和湿度是可控的，以减少外部环境对摄像装置传感器的影响。2个暗盒彼此密封，光源板允许安装在上层盒里的摄像装置拍摄安装在下层盒里的固定器系统上的样品的图像。在一个实施方式中，该设备是模块化的，堆叠的暗盒是用于用户想要使用的任何摄像装置、光板、固定器板的容器。例如，如果摄像装置或光板由于长期使用而随时间衰变，则它们可以由用户通过拆下安装螺钉轻松地换成新的。
替选地或另外地，可选的制冷/湿度控制单元116可以安装在暗盒102的下面，并通过通风口118提供空气循环。温度和湿度传感器(未显示)可以安装在暗盒102内。在一个实施方式中，室被方形灯108周围的架子120分为两部分，以将上室的温度与下室隔开。最大的热源通常是摄像装置，因此将摄像装置与下层、样品产品室隔开可以减少热对颜色测量的影响。隔开摄像装置并控制摄像装置的温度可以控制摄像装置传感器的噪声水平，从而减少热量对颜色测量的影响。架子120和暗盒102的壁可以用绝缘材料制成。在一个实施方式中，被温度控制的盒是双壁的，在金属片壁之间具有绝缘材料。替选地或另外地，摄像装置传感器可以用热电冷却器(thermoelectric cooler，TEC)或珀尔帖(Peltier)冷却器进行冷却。
图2是根据实施方式的样品固定板106的示意图。该固定板是具有多个纹栓孔202的纹栓板，纹栓204可以被放入纹栓板中以固定样品产品206。替选地，也可以使用夹子系统。在另一个实施方式中，可以为每个产品设计不同的固定板，其具有独特的形状以支承样品产品的形状。例如，鼠标或其他外围装置壳体可能在壳体的底部有孔或销，固定板可以设计成与这些孔或销啮合。
图3A和图3B是现有技术色度计的示意图。传统的色度计通常以一定角度照射样品。这在图3A中示出，示出了入门级色度计的设置。来自光源302的光303从平面样品306上反射，而间接反射被摄像装置304检测。
图3B示出了球体分光光度计的设置(一种昂贵的解决方案，在上文背景技术中进行了更详细描述)。光源308将光注入球体，检测器310检测平面样品312的颜色。挡光板314防止光直接照射到平面样品312上，因此仅间接光照射到平面样品312上。光阱316通常是用于吸收线性分量光以防止线性分量光被引入检测器310的管，并且光阱316被安装在球体的反射侧。
图4是根据实施方式的方形灯布置的图。方形灯402位于摄像装置404的下方和样品产品406的上方。方形灯402的边缘有LED 408，向内指向样品产品发出平面的光，如光发射箭头410所示。然后间接照明被引向样品产品，如箭头412所示。反射光414通过透镜416被引向摄像装置404。然后摄像装置图像被提供给暗盒外部的计算机418。方形灯通常用于平面产品的黑白检测，如检测电路板和半导体芯片的缺陷。本发明对方形灯进行了新颖的使用。
图5是示出了根据实施方式的图1的设备的操作的流程图。如上所述，产品被放入图1的设备中，并被定位成处于方形灯下面的固定距离。暗盒的门被关闭，并且可选地测量温度和湿度以确保条件一致。可选地，使用制冷和湿度单元来调节温度和湿度。
然后，摄像装置捕获产品的至少一个图像(步骤502)。在一个实施方式中，摄像装置捕获多个图像，并使用内部摄像装置软件对每个像素进行求平均以减少噪声。例如，一些摄像装置捕获软件(如IC Capture2.5)，与映美精(Imaging Source)的DFK 33UX249一起使用，将对32幅图像进行求平均。在一个实施方式中，使用索尼CMOS Pregius传感器(IMX249)，分辨率为1,920×1,200(2.3MP)，像素大小为5.86微米×5.86微米。
在一个实施方式中，摄像装置应用了拜尔(Bayer)模式。拜尔模式是一种技术，它不要求每个像素有自己单独的三个颜色平面(总共需要24位)，而是在摄像装置传感器上放置滤色器阵列，这将每个像素的数据位要求限制在单个8位字节(在已知滤色器的情况下)。拜尔模式以固定的配置在图像上重复，以使这个过程标准化。
在替选实施方式中，多传感器棱镜摄像装置被用于高准确度的颜色匹配。入射光被棱镜分割成分开的通道，供各个特定通道的传感器进行检测。多传感器棱镜摄像装置的好处是，所产生的图像的有效分辨率不会降低。因此，CIE的色彩匹配功能可以被紧密地再现。CIE(Commission internationale de l'éclairage，英文为InternationalCommission on Illumination(国际照明委员会))根据人类色觉的国际模型提出了颜色匹配系统。然而，本发明人发现，价格较低的标准拜尔模式图像传感器也能产生类似的结果，尽管有效分辨率和光强度的降低导致光谱灵敏度略微偏离CIE颜色匹配功能。
在步骤504，将图像裁剪成产品的特定区域。对于标准产品和样品产品，裁剪是在同一区域进行的。在一个实施方式中，图像裁剪提取具有最高颜色一致性的图像区域。这可以通过操作者选择(多色产品的)具有单一颜色的区域、避免印刷或凹陷或突起的区域、或避免陡峭弯曲的区域而在标准产品上设置。裁剪的区域提供足够的数据来稳健地检测颜色，同时限制产品的曲率或其他颜色畸变的数量。在一个实施方式中，裁剪的区域是300×300像素＝90,000像素。对于上述示例摄像装置，这大约是图像的4％。在替选实施方式中，裁剪的区域是捕获图像的1％至10％。在其他实施方式中，裁剪的区域代表产品的约5平方厘米，或1平方厘米至10平方厘米之间。
在步骤506中，选择裁剪像素的一部分进行处理。通过只选择一部分，可以减少处理的复杂性和所需的处理时间量。裁剪步骤选择框架中心处的像素，在一个实施方式中，对于300×300的图像，从中心像素上下左右各选择150个像素。这样做是为了选择颜色最接近真实颜色的像素，这是由于透镜的渐晕作用造成的。该步骤确实在一定程度上减少了噪声，因为在这个选定区域之外的像素比在该区域内的像素更偏离真实颜色。RGB通道中的像素分布被裁剪修改。
像素可以根据随机或伪随机算法或固定模式来选择。像素的随机抽样减少了像素数目以减少所需的处理时间。在一个实施方式中，在90,000个裁剪的像素中选择10,000个或大约11％。替选地，选择5％至25％的像素。在一个实施方式中，用于标准产品的像素图案被储存在存储器中，并用于相同的产品，使得相同的像素图案就被用于同类产品之间的比较。在另一个实施方式中，每次都使用随机或伪随机算法，但像素数目是一样的。
在步骤508中，任何超出用户输入颜色范围的离群像素都被除去，以进一步减少噪声影响。颜色范围围绕着标准产品的颜色，并且可以具有通过各种方法设置范围的阈值。用户可以沿着色谱和/或亮度在正反方向两者上选择那些对人眼来说颜色明显不同的样品。这些选定的样品可以被成像以产生阈值。然后，颜色超出这些阈值的像素被除去。替选地，软件可以计算范围，并基于输入数据设定阈值，其指示与标准产品颜色的可接受的偏差，该偏差通常不会被人眼发现。
直方图算法
在步骤510中，针对每个颜色值(x轴)的在特定颜色值处的像素数目(y轴)的分布被记录，并可以用直方图进行可视化。在图6A中示出了示例。在一个替选实施方式中，使用普通直方图，并且除去了累积直方图步骤512。
在步骤512中，为了可视化的目的，对于每个颜色值，创建在特定颜色值处的像素数目的累积直方图。图6B中示出了示例。替选地，直接创建累积直方图，而不首先创建普通直方图。
在步骤514中，比较样品产品和标准产品的分布。在一个实施方式中，所有采样的像素都被平等地加权(与L-a-b颜色空间中的标准颜色分光光度计和dEcmc计算(见下文)不同，其计算2个数据点之间的逐点差异)，与它们在颜色空间中的位置和在RGB颜色空间中与标准的距离无关。鉴于预期的累积分布函数Fexp(在这种情况下是标准样品分布)，以及观察到的累积分布函数Fobs(测试样品分布)，用以下公式计算D统计量Dn(颜色差异)：
式1：
其中，n是具有相同颜色的像素计数，x是沿累积直方图的颜色位置。
简单地说，式1中描述的KS-检验(Kolmogorov-Smirnov检验)的D统计量是对2个分布彼此不同的程度的定量对称测量。类似的算法已经被用于不同的技术中——用于快速比较存储图像的颜色，用于图像搜索/检索和索引系统。例如，参见Stricker和Orengo的“Similarity of Color Images(彩色图像的相似性)”(1995)。这些搜索和索引应用中所面临的挑战是截然不同的。这些搜索和索引应用的技术使用基于内容的图像检索(CBIR)算法，这些算法通常侧重于降低计算的复杂性或图像的维度和图像的数目。
Delta
E
CMC算法
在替选实施方式中，不使用直方图，而使用Delta E CMC算法。这是一种用于测量颜色差异的标准算法，这对于颜色领域的技术人员是公知的。Delta E CMC容差是基于Delta L*C*H°，并且旨在提供人类视觉评估与测量颜色差异之间的一致性。CMC计算在数学上定义了围绕标准色的椭圆体，其半轴对应于色调、色度和亮度。CMC不是颜色空间，而是由单一数值E代表的颜色容差。CMC基于CIELCH，其中L是亮度，C是色度，H是色调。CMC的计算在标准色周围定义了椭圆体，而椭圆体的体积代表可接受的颜色变化。Delta-E(dE)是单一的数字，代表两种颜色之间的“距离”。其想法是，1.0的dE是人眼能看到的最小颜色差异，因此任何大于1.0的dE对人眼来说都是明显的。
下面描述了可以用主机提供图1的设备的软件控制的系统。
用于操作主计算装置的系统
图7是根据某些实施方式的主计算装置700的简化框图。主计算装置700可以实现将使用电子存储或处理的上述一些或全部功能、行为和/或能力，以及未明确描述的其他功能、行为或能力。主计算装置700可以包括处理子系统(处理器)702、存储子系统706、用户接口714、用户接口716和通信接口712。计算装置700还可以包括能够操作成提供各种增强的能力的其他部件(未明确示出)，例如，电池、电力控制器和其他部件。在各种实施方式中，主计算装置700可以在任何合适的计算装置中实现，例如在台式或膝上型计算机(例如台式机110)、移动装置(例如，平板计算机、智能电话、移动电话)、可穿戴装置、媒体装置等中实现，或在某些实现方式中在外围装置(例如，键盘等)中实现。
处理器702可以包括被设计成执行贯穿本公开内容描述的功能或方法、功能等的组合的(一个或更多个)MCU、微处理器、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器或电子单元。
可以使用本地存储和/或可移除存储介质例如使用盘、闪速存储器(例如，安全数字卡、通用串行总线闪存驱动器)或任何其他非暂态存储介质或介质的组合来实现存储子系统706，并且存储子系统706可以包括易失性和/或非易失性存储介质。本地存储装置可以包括存储器子系统708，该存储器子系统708包括诸如动态RAM(DRAM)、静态RAM(SRAM)、同步动态RAM(例如，DDR)或备用电池RAM的随机存取存储器(RAM)718或只读存储器(ROM)720，或者本地存储装置可以包括文件存储子系统710，该文件存储子系统710可以包括一个或更多个代码模块。在一些实施方式中，存储子系统706可以存储要由处理子系统702执行的一个或更多个应用和/或操作系统程序，包括用于实现上述一些或所有操作的将使用计算机执行的程序。例如，存储子系统706可以存储用于实现本文中描述的一个或更多个方法步骤的一个或更多个代码模块。
固件和/或软件实现方式可以利用模块(例如，过程、功能等)来实现。有形地实施指令的机器可读介质可以在实现本文描述的方法时使用。代码模块(例如，存储在存储器中的指令)可以在处理器内或在处理器外部实现。如本文所使用的，术语“存储器”是指长期、短期、易失性、非易失性或其他存储介质的类型，并且不限于任何特定类型的存储器、任何数量的存储器或存储存储器的介质的任何特定类型。
此外，术语“存储介质”或“存储装置”可以表示用于存储数据的一个或更多个存储器，包括只读存储器(ROM)、RAM、磁RAM、磁芯存储器、磁盘存储介质、光学存储介质、闪速存储器装置和/或用于存储信息的其他机器可读介质。术语“机器可读介质”包括但不限于便携式或固定存储装置、光学存储装置、无线信道以及/或者能够存储指令和/或数据的各种其他存储介质。
此外，可以通过硬件、软件、脚本语言、固件、中间件、微代码、硬件描述语言和/或其任何组合来实现实施方式。当以软件、固件、中间件、脚本语言和/或微代码实现时，用于执行任务的程序代码或代码段可以被存储在诸如存储介质的机器可读介质中。代码段(例如，代码模块)或机器可执行指令可以表示过程、功能、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、脚本、类或者指令、数据结构和/或程序语句的组合。通过传递和/或接收信息、数据、引数、参数和/或存储器内容，代码段可以耦合至另一代码段或硬件电路。信息、引数、参数、数据等可以通过适当的手段——包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等——被传递、转发或发送。对软件、固件、存储介质等的这些描述适用于系统700和图6的方法以及本公开内容的广泛范围内的任何其他实现方式。在一些实施方式中，本发明的各方面(例如，直方图算法)可以由存储在存储子系统706中的软件来执行。本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解其许多修改、变型和替选实施方式。
贯穿本公开内容描述的技术、块、步骤和手段的实现方式可以以各种方式来完成。例如，这些技术、块、步骤和手段可以以硬件、软件或其组合来实现。对于硬件实现方式，可以在一个或更多个ASIC、DSP、DSPD、PLD、FPGA、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计成执行上述功能的其他电子单元和/或其组合中实现处理单元。
每个代码模块可以包括实施在计算机可读介质上的指令(代码)集，该指令(代码)集引导主计算装置110的处理器执行对应的动作。指令可以被配置成按相继顺序、并行地(例如在不同的处理线程下)或按其组合来运行。在将代码模块加载到通用计算机系统上之后，通用计算机被转换成专用计算机系统。
结合本文中描述的各种特征(例如，在一个或更多个代码模块中)的计算机程序可以被编码并且存储在各种计算机可读存储介质上。可以将编码有程序代码的计算机可读介质与兼容的电子装置封装在一起，或者可以将程序代码与电子装置分开提供(例如，经由因特网下载或作为单独封装的计算机可读存储介质)。存储子系统706还可以存储对于使用通信接口712建立网络连接有用的信息。
计算机系统700可以包括用户接口输入装置714元件(例如，触摸板、触摸屏、滚轮、点击轮、拨号盘、按钮、开关、键盘、麦克风等)，以及用户接口输出装置716(例如，视频屏幕、指示器灯、扬声器、耳机插孔、虚拟或增强现实显示器等)，以及支持的电子装置(例如，数模或模数转换器、信号处理器等)。用户可以操作用户接口的输入装置714以调用计算装置700的功能，并且可以经由用户接口的输出装置716查看和/或听到来自计算装置700的输出。
处理子系统702可以被实现为一个或更多个处理器(例如，集成电路、一个或更多个单核或多核微处理器、微控制器、中央处理单元、图形处理单元等)。在操作中，处理子系统702可以控制计算装置700的操作。在一些实施方式中，处理子系统702可以响应于程序代码来执行各种程序，并且可以保持多个同时执行的程序或处理。在给定时间处，要执行的程序代码中的一些或所有可以驻留在处理子系统702和/或存储介质例如存储子系统704中。通过编程，处理子系统702可以为计算装置700提供各种功能。处理子系统702还可以执行用于控制计算装置700的其他功能的其他程序，包括可以存储在存储子系统704中的程序。
通信接口(也被称为网络接口)712可以为计算装置700提供语音和/或数据通信能力。在一些实施方式中，通信接口712可以包括用于访问无线数据网络(例如，Wi-Fi网络、3G、4G/LTE等)的射频(RF)收发器部件、移动通信技术、用于短程无线通信(例如，使用蓝牙通信标准、NFC等)的部件、其他部件或技术的组合。在一些实施方式中，除了无线接口之外或代替无线接口，通信接口712还可以提供有线连接(例如，通用串行总线(USB)、以太网、通用异步接收器/发送器等)。可以使用硬件(例如，驱动器电路、天线、调制器/解调器、编码器/解码器以及其他模拟和/或数字信号处理电路)与软件部件的组合来实现通信接口712。在一些实施方式中，通信接口712可以同时支持多个通信信道。
如本领域普通技术人员受益于本公开内容所理解的，用户接口输入装置714可以包括任何合适的计算机外围装置(例如，计算机鼠标、键盘、游戏控制器、遥控器、触控笔装置等)。用户接口输出装置716可以包括显示装置(例如，监测器、电视、投影装置等)、音频装置(例如，扬声器、麦克风)、触觉装置等。注意，用户接口输入和输出装置被示出是作为集成系统的系统700的一部分。在一些情况下，例如在膝上型计算机中，这可以是键盘和输入元件以及显示和输出元件集成在同一主计算装置上的情况。在一些情况下，输入和输出装置可以与系统700分离。本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解其许多修改、变型和替选实施方式。
将理解的是，计算装置700是说明性的，并且变化和修改是可能的。主计算装置可以具有未具体描述的各种功能(例如，经由蜂窝电话网络进行的语音通信)，并且可以包括适合于这样的功能的部件。尽管参考特定块描述了计算装置700，但是应当理解，这些块是为了便于描述而限定的，并且不旨在暗示部件部分的特定物理布置。例如，处理子系统702、存储子系统706、用户接口714、用户接口716和通信接口712可以在一个装置中或分布在多个装置当中。此外，这些块无需对应于物理上不同的部件。可以例如通过对处理器进行编程或提供适当的控制电路来将块配置成执行各种操作，并且取决于如何获得初始配置，各种块可以是可重新配置的或者可以不是可重新配置的。可以在各种设备中实现本发明的实施方式，各种设备包括使用电路和软件的组合实现的电子装置。可以使用系统700来实现本文中描述的主计算装置或甚至外围装置。
一些实施方式可以利用本领域技术人员熟悉的至少一种网络来支持使用诸如TCP/IP、UDP、OSI、FTP、UPnP、NFS、CIFS等的各种商业上可用的协议中的任何协议进行的通信。网络可以是例如局域网、广域网、虚拟专用网、因特网、内联网、外联网、公共交换电话网、红外网络、无线网络及其任何组合。
这样的装置还可以包括计算机可读存储介质读取器、通信装置(例如调制解调器、网卡(无线或有线)、红外通信装置等)以及如上所述的工作存储器。计算机可读存储介质读取器可以与非暂态计算机可读存储介质连接或被配置成接收非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质表示远程的、本地的、固定的和/或可移除的存储装置以及用于临时和/或更永久地包含、存储、传输和取回计算机可读信息的存储介质。系统和各种装置通常还将包括位于至少一个工作存储器装置内的多个软件应用、模块、服务或其他元件，包括操作系统和应用程序，例如客户端应用或浏览器。应当理解，替选实施方式可以具有来自上述实施方式的许多变型。例如，也可以使用定制硬件和/或可以在硬件、软件(包括可移植软件，例如小程序)或上述二者中实现特定元件。此外，可以采用到其他计算装置例如网络输入/输出装置的连接。
替选实施方式
本文阐述了许多具体细节以提供对所要求保护的主题的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践所要求保护的主题。在其他实例中，没有详细描述本领域普通技术人员已知的方法、设备或系统以免模糊所要求保护的主题。示出和描述的各种实施方式仅作为示例提供以说明权利要求的各种特征。然而，关于任何给定实施方式所示出和所描述的特征不必限于相关联的实施方式，并且可以与所示出和所描述的其他实施方式一起使用或组合。此外，权利要求旨在不受任何一个示例实施方式的限制。
尽管已经关于本发明的具体实施方式详细描述了本主题，但是应当理解，本领域技术人员在获得对前述内容的理解之后可以容易地产生这样的实施方式的变更、变型和等效方案。因此，应当理解，如本领域普通技术人员将容易明显的，本公开内容是出于示例而非限制的目的而呈现的，并且不排除包括对本主题的这样的修改、变型和/或添加。实际上，本文中描述的方法和系统可以以各种其他形式来体现；此外，在不脱离本公开内容的精神的情况下，可以对本文中描述的方法和系统的形式进行各种省略、替代和改变。所附权利要求书及其等效方案旨在覆盖落入本公开内容的范围和精神内的这样的形式或修改。
尽管本公开内容提供了某些示例实施方式和应用，但是对于本领域普通技术人员明显的其他实施方式，包括未提供本文阐述的所有特征和优点的实施方式，也在本公开内容的范围内。因此，本公开内容的范围旨在仅通过参照所附权利要求书来限定。
除非另有明确说明，否则应当理解，在整个说明书中，利用例如“处理”、“计算(computing)”、“计算(calculating)”、“确定”和“识别”等术语的讨论指的是计算装置例如一个或更多个计算机或类似的一个或更多个电子计算装置的动作或处理，所述计算装置操纵或转换在计算平台的存储器、寄存器或其他信息存储装置、传输装置或显示装置内被表示为物理电子量或磁量的数据。
本文所讨论的一个或更多个系统不限于任何特定的硬件架构或配置。计算装置可以包括提供以一个或更多个输入为条件的结果的任何适当的部件布置。合适的计算装置包括访问存储的软件的基于多功能微处理器的计算机系统，该存储的软件将计算系统从通用计算设备编程或配置成实现本主题的一个或更多个实施方式的专用计算设备。可以使用任何合适的编程、脚本或其他类型的语言或语言组合来在用于编程或配置计算装置的软件中实现本文中包含的教导。
可以在这样的计算装置的操作中执行本文所公开的方法的实施方式。上面示例中呈现的块的顺序可以变化——例如，可以将块重新排序、组合和/或分成子块。某些块或处理可以并行地执行。
除非另有明确说明，否则本文使用的条件语言例如“能够(can)”、“能(could)”、“可能(might)”、“可以(may)”、“例如(e.g.)”等或者在上下文中以其他方式被理解为所使用的，通常旨在表达某些示例包括某些特征、元素和/或步骤而其他示例不包括某些特征、元素和/或步骤。因此，这样的条件语言通常不旨在暗示：对于一个或更多个示例以任何方式需要特征、元素和/或步骤，或者一个或更多个示例必须包括用于在有或没有作者输入或提示的情况下决定这些特征、元素和/或步骤是否被包括在任何特定示例中或者要在任何特定示例中被执行的逻辑。
术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的并且以开放式的方式包含地被使用，并且不排除另外的元件、特征、动作、操作等。此外，术语“或”在其包含性意义上被使用(而不是在其排他意义上被使用)，使得当被使用时，例如为了连接元素的列表，术语“或”意味着列表中的元素中的一个、一些或全部。本文中“适于”或“被配置成”的使用意味着开放和包含性的语言，其不排除适于或被配置成执行附加任务或步骤的装置。另外，“基于”的使用意味着开放和包含性，原因是“基于”一个或更多个列举条件或值的处理、步骤、计算或其他动作可能实际上基于除了列举的这些以外的附加条件或值。类似地，“至少部分地基于”的使用意味着开放和包含性，原因是“至少部分地基于”一个或更多个列举条件或值的处理、步骤、计算或其他动作可能实际上基于除了列举的这些之外的附加条件或值。本文包括的标题、列表和标记仅是为了便于说明而不意味着受到限制。
上述各种特征和处理可以彼此独立地使用，或者可以以各种方式组合使用。所有可能的组合和子组合都旨在落入本公开内容的范围内。另外，在一些实施方式中，可以省略某些方法或处理块。本文描述的方法和处理也不限于任何特定顺序，并且与其相关的块或状态可以以适当的其他顺序执行。例如，所描述的块或状态可以以除了具体公开的顺序之外的顺序执行，或者多个块或状态可以以单个块或状态被组合。示例块或状态可以串行、并行或以一些其他方式执行。可以将块或状态添加至所公开的示例或者从所公开的示例中移除块或状态。类似地，本文描述的示例系统和部件可以与所描述的不同地配置。例如，与所公开的示例相比，可以添加、移除或重新布置元件。
本公开内容还可以配置如下。
方案1.一种用于比较第一产品的颜色与第二产品的颜色的设备，包括：
封闭容器，其将外部光减少了至少90％；
固定器，其安装在所述封闭容器中并且被配置成将所述第一产品以及在分开的时间将所述第二产品定位在相同的取向和高度处；
安装在所述封闭容器中、位于所述固定器上方的摄像装置；
平面光源，其安装在所述封闭容器中、位于所述摄像装置与所述固定器之间，用于将光投射在与所述摄像装置与所述第一产品或所述第二产品之间的线成法向的平面上；以及
非暂态计算机介质，其包含指令，用于：
选择所述第一产品和所述第二产品的图像的部分；以及
将所述第一产品的图像的部分与所述第二产品的图像的部分进行比较，以确定所述第二产品的颜色何时在所述第一产品的颜色的预定范围内。
方案2.根据方案1所述的设备，其中，所述平面光源具有用于允许所述摄像装置查看所述第一产品和所述第二产品的内部窗口、以及安装在周边框架中的将光横向投射到所述窗口中的光源。
方案3.根据方案1所述的设备，其中，所述非暂态计算机介质还包含指令，用于：
将所述图像裁剪成所述第一产品和所述第二产品的相同部分。
方案4.根据方案3所述的设备，其中，所述非暂态计算机介质还包含指令，用于：
选择裁剪图像的像素的子集。
方案5.根据方案4所述的设备，其中，所述非暂态计算机介质还包含指令，用于：
将像素颜色值与用户设定范围进行比较，并且丢弃所述用户设定范围之外的像素。
方案6.根据方案1所述的设备，其中，所述非暂态计算机介质还包含指令，用于：
针对所述第一产品的图像的部分和所述第二产品的图像的部分，比较作为多个颜色值的函数的具有所述多个颜色值中的每一个的像素的计数的分布。
方案7.根据方案1所述的设备，其中，所述非暂态计算机介质还包含指令，用于：
计算针对所述第一产品的像素的与所述第二产品的相应像素相比的dEcmc。
方案8.根据方案1所述的设备，其中，所述摄像装置和所述平面光源被安装成以固定距离分开，并且还包括：
可调节平台，用于使所述固定器垂直移动，使不同产品在所述平面光源下面相同距离处。
方案9.一种用于比较第一产品的颜色与第二产品的颜色的设备，包括：
封闭容器，其将外部光减少了至少90％；
固定器，其安装在所述封闭容器中并且被配置成将所述第一产品以及在分开的时间将所述第二产品定位在相同取向和高度处；
安装在所述封闭容器中、位于所述固定器上方的摄像装置；
平面光源，其安装在所述封闭容器中、位于所述摄像装置与所述固定器之间，用于将光投射在与所述摄像装置与所述样品产品之间的线成法向的平面中，其中，所述平面光源具有用于允许所述摄像装置查看所述样品产品的内部窗口、以及安装在周边框架中的用于将光横向投射到所述窗口中的光源；以及
非暂态计算机介质，其包含指令，用于
将所述样品产品的图像裁剪成所述标准产品和所述样品产品的相同部分，从而产生裁剪图像；
选择所述裁剪图像的子集；
将像素颜色值与用户设定范围进行比较，并丢弃所述用户设定范围以外的像素；以及
针对所述标准产品的图像的部分和所述样品产品的图像的部分，比较作为多个颜色值的函数的具有所述多个颜色值中的每一个的像素的计数的分布，以确定所述样品产品的颜色何时在所述标准产品的颜色的预定范围内。
方案10.根据方案9所述的设备，其中，所述裁剪图像在所述第一产品或所述第二产品的图像的1％至10％之间。
方案11.根据方案9所述的设备，其中，所述裁剪图像的子集在所述裁剪图像的像素的5％至25％之间。
方案12.根据方案11所述的设备，其中，所述裁剪图像的子集是通过随机或伪随机算法选择的。
方案13.根据方案1所述的设备，还包括所述摄像装置上安装的聚焦透镜。
方案14.一种用于比较第一产品的颜色与第二产品的颜色的方法，包括：
将所述第一产品以及在分开的时间将所述第二产品放置在封闭容器中，所述封闭容器将外部光减少了至少90％；
使所述第一产品以及在所述分开的时间将所述第二产品取向在相同的取向和高度处；
将光投射在与所述摄像装置与所述第一产品或所述第二产品之间的线成法向的平面中；
捕获所述第一产品的图像，以及在所述分开的时间捕获所述第二产品的图像；
选择所述第一产品和所述第二产品的图像的部分；以及
将所述第一产品的图像的部分与所述第二产品的图像的部分进行比较，以确定所述第二产品的颜色何时在所述第一产品的颜色的预定范围内。
方案15.根据方案14所述的方法，还包括：
将所述图像裁剪成所述第一产品和所述第二产品的相同部分。
方案16.根据方案15所述的方法，还包括：
选择裁剪图像的子集。
方案17.根据方案16所述的方法，还包括：
将像素颜色值与用户设定范围进行比较，并丢弃所述用户设定范围之外的像素。
方案18.根据方案17所述的方法，其中：
所述裁剪图像在所述第一产品或所述第二产品的图像的1％至10％之间；
所述裁剪图像的子集在所述裁剪图像的像素的5％至25％之间；并且
所述裁剪图像的子集是通过随机或伪随机算法选择的。
方案19.根据方案14所述的方法，还包括：
针对所述第一产品的图像的部分和所述第二产品的图像的部分，比较作为多个颜色值的函数的具有所述多个颜色值中的每一个的像素的计数的分布。
方案20.根据方案14所述的方法，还包括：
计算针对所述第一产品的像素的与所述第二产品的相应像素相比的dEcmc。
Claims (20)
1.一种用于比较第一产品的颜色与第二产品的颜色的设备，包括：
封闭容器，其将外部光减少了至少90％；
固定器，其安装在所述封闭容器中并且被配置成将所述第一产品以及在分开的时间将所述第二产品定位在相同的取向和高度处；
安装在所述封闭容器中、位于所述固定器上方的摄像装置；
平面光源，其安装在所述封闭容器中、位于所述摄像装置与所述固定器之间，用于将光投射在与所述摄像装置与所述第一产品或所述第二产品之间的线成法向的平面上；
处理器；以及
非暂态计算机介质，其包含用于由所述处理器执行的指令，所述指令用于：
选择所述第一产品和所述第二产品的图像的部分；以及
将所述第一产品的图像的部分与所述第二产品的图像的部分进行比较，以确定所述第二产品的颜色何时在所述第一产品的颜色的预定范围内。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述平面光源具有用于允许所述摄像装置查看所述第一产品和所述第二产品的内部透明板窗口、以及安装在周边框架中的将光横向投射到所述窗口中的光源。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述非暂态计算机介质还包含指令，用于：
将所述图像裁剪成所述第一产品和所述第二产品的相同部分。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述非暂态计算机介质还包含指令，用于：
选择裁剪图像的像素的子集。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述非暂态计算机介质还包含指令，用于：
将像素颜色值与用户设定范围进行比较，并且丢弃所述用户设定范围之外的像素以减少噪声影响。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述非暂态计算机介质还包含指令，用于：
针对所述第一产品的图像的部分和所述第二产品的图像的部分，比较作为多个颜色值的函数的具有所述多个颜色值中的每一个的像素的计数的分布。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述非暂态计算机介质还包含指令，用于：
计算针对所述第一产品的像素的与所述第二产品的相应像素相比的CMC颜色容差算法的delta“E”(dE)。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述摄像装置和所述平面光源被安装成以固定距离分开，并且所述设备还包括：
可调节平台，用于使所述固定器垂直移动，使不同产品在所述平面光源下面相同距离处。
9.一种用于比较标准产品的颜色与样品产品的颜色的设备，包括：
封闭容器，其将外部光减少了至少90％；
固定器，其安装在所述封闭容器中并且被配置成将所述标准产品以及在分开的时间将所述样品产品定位在相同取向和高度处；
安装在所述封闭容器中、位于所述固定器上方的摄像装置；
平面光源，其安装在所述封闭容器中、位于所述摄像装置与所述固定器之间，用于将光投射在与所述摄像装置与所述样品产品之间的线成法向的平面中，其中，所述平面光源具有用于允许所述摄像装置查看所述样品产品的内部透明板窗口、以及安装在周边框架中的用于将光横向投射到所述窗口中的光源；
处理器；以及
非暂态计算机介质，其包含用于由所述处理器执行的指令，用于：
将所述样品产品的图像裁剪成所述标准产品和所述样品产品的相同部分，从而产生裁剪图像；
选择所述裁剪图像的子集；
将像素颜色值与用户设定范围进行比较，并丢弃所述用户设定范围以外的像素以减少噪声影响；以及
针对所述标准产品的图像的部分和所述样品产品的图像的部分，比较作为多个颜色值的函数的具有所述多个颜色值中的每一个的像素的计数的分布，以确定所述样品产品的颜色何时在所述标准产品的颜色的预定范围内。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述裁剪图像在所述第一产品或所述第二产品的图像的1％至10％之间。
11.根据权利要求9所述的设备，其中，所述裁剪图像的子集在所述裁剪图像的像素的5％至25％之间。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述裁剪图像的子集是通过随机或伪随机算法选择的。
13.根据权利要求1所述的设备，还包括所述摄像装置上安装的聚焦透镜。
14.一种用于比较第一产品的颜色与第二产品的颜色的方法，包括：
将所述第一产品以及在分开的时间将所述第二产品放置在封闭容器中，所述封闭容器将外部光减少了至少90％；
使所述第一产品以及在所述分开的时间将所述第二产品取向在相同的取向和高度处；
将光投射在与所述摄像装置与所述第一产品或所述第二产品之间的线成法向的平面中；
捕获所述第一产品的图像，以及在所述分开的时间捕获所述第二产品的图像；
选择所述第一产品和所述第二产品的图像的部分；以及
将所述第一产品的图像的部分与所述第二产品的图像的部分进行比较，以确定所述第二产品的颜色何时在所述第一产品的颜色的预定范围内。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
将所述图像裁剪成所述第一产品和所述第二产品的相同部分。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
选择裁剪图像的子集。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
将像素颜色值与用户设定范围进行比较，并丢弃所述用户设定范围之外的像素。
18.根据权利要求17所述的方法，其中：
所述裁剪图像在所述第一产品或所述第二产品的图像的1％至10％之间；
所述裁剪图像的子集在所述裁剪图像的像素的5％至25％之间；并且
所述裁剪图像的子集是通过随机或伪随机算法选择的。
19.根据权利要求14所述的方法，还包括：
针对所述第一产品的图像的部分和所述第二产品的图像的部分，比较作为多个颜色值的函数的具有所述多个颜色值中的每一个的像素的计数的分布。
20.根据权利要求14所述的方法，还包括：
计算针对所述第一产品的像素的、与所述第二产品的相应像素相比的、为dEcmc的CMC颜色容差算法的delta“E”(dE)。
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