EP0840882A2 - Colour measuring method and device - Google Patents

Colour measuring method and device

Info

Publication number
EP0840882A2
EP0840882A2 EP97925130A EP97925130A EP0840882A2 EP 0840882 A2 EP0840882 A2 EP 0840882A2 EP 97925130 A EP97925130 A EP 97925130A EP 97925130 A EP97925130 A EP 97925130A EP 0840882 A2 EP0840882 A2 EP 0840882A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pixels
color
chain
camera
colorimetric system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP97925130A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Laurence Caisey-Bluteau
Johan Aubert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LOreal SA
Original Assignee
LOreal SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LOreal SA filed Critical LOreal SA
Priority to EP04027392A priority Critical patent/EP1510799A1/en
Publication of EP0840882A2 publication Critical patent/EP0840882A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/142Edging; Contouring
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/52Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using colour charts
    • G01J3/524Calibration of colorimeters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N17/00Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
    • H04N17/04Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for receivers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/462Computing operations in or between colour spaces; Colour management systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/465Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters taking into account the colour perception of the eye; using tristimulus detection
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N17/00Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
    • H04N17/02Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for colour television signals

Definitions

  • the present invention relates to a device and method for measuring color.
  • a colorimeter comprising a light source to illuminate the object, an optical device for analyzing the light reflected by this object and calculation means for determining, from of signals delivered by the optical analysis device, the trichromatic components X, Y and Z of the color of the object in a reference colorimetric system, for example that adopted in 1931 by the International Commission on Lighting (CIE) .
  • CIE International Commission on Lighting
  • the optical analysis device comprises means for dividing the light reflected by the object into three beams each passing through a filtering system and ending in an associated photoelectric cell.
  • This type of known colorimeter has the disadvantage of requiring direct contact of the optical analysis device with the object whose color is to be measured, and of not being suitable for carrying out a measurement at a distance of the color of an object. or a measurement of the color of a non-opaque object diffusing or absorbing light while allowing a part to pass, such as the skin or certain plastics or make-up products.
  • the object of the present invention is in particular to propose a new device for measuring the color of any type of object, using a video camera, which allows precise, reliable and rapid measurement of the color while being relatively inexpensive and easy to use.
  • the invention achieves this by means of a color measurement device, comprising: - an acquisition chain including a video camera, said acquisition chain being capable of delivering signals representative of the trichromatic components of the color of an object , placed in the field of observation of the camera, in a colorimetric system linked to said acquisition chain, and
  • - processing means arranged to determine, from said signals, the trichromatic components of the color of the object in a reference colorimetric system using a pass matrix of the colorimetric system linked to said acquisition chain towards the colorimetric system of reference and a function for correcting the non-linearities of said acquisition chain, said pass matrix and said correction function being calculated by an iterative process from known trichromatic components in the reference colorimetric system of three primary colors and at least two gray levels and corresponding trichromatic components of the same colors and gray levels in the colorimetric system linked to said acquisition chain, obtained from the observation by said video camera of said primary colors and of said levels of Grey.
  • the device further comprises a display chain for restoring all or part of the image observed by the video camera after processing, by said correction function, of said signals delivered by said chain of 'acquisition.
  • said display chain comprises a display device with cathode ray tube.
  • the device comprises a light source for illuminating the object placed in the field of observation of the camera, this source having a continuous emission spectrum I ( ⁇ ) chosen so as to approximate a reference illuminant D ( ⁇ ).
  • the camera comprising a set of optical filters of spectra FR ( ⁇ ), FV ( ⁇ ) and FB ( ⁇ ) to decompose on the sensors of this camera the image observed into primary color images, the source is advantageously filtered by one or several filters whose resulting filtering function F ( ⁇ ) is chosen so as to minimize the error of the differences between the products D ( ⁇ ) x ( ⁇ ), D ( ⁇ ) y ( ⁇ ), D ( ⁇ ) z ( ⁇ ) and a linear combination of the products
  • said reference illuminant is the CIE spectrum illuminator D65 ( ⁇ ).
  • Another subject of the invention is a method for measuring the color of an object from an acquisition chain including a video camera capable of delivering signals representative of the trichromatic components, in a colorimetric system linked to said chain d acquisition of the color of an object placed in the field of observation of the camera, characterized in that it comprises the steps consisting in:
  • the color of the object is also displayed by means of a display chain after correction of the non-linearities of the acquisition chain.
  • the non-linearities of the display chain are also corrected.
  • the display chain comprises a display device with cathode ray tube.
  • a function for correcting the non-linearities of the display chain is determined by:
  • one of the zones is screened.
  • this area which is screened comprises one screen out of two which is black.
  • the level of control of said immediately following pixel is advantageously chosen as a function of the speed of variation of the control signal of the electron beam reaching the pixels located on the same frame when the level control of said pixels varies.
  • Two zones of the same color are displayed, but with luminances which may be different, the color of one of the zones being obtained by a juxtaposition on the same frame of pixels of distinct command levels and the color of the other. zone being obtained by a set of pixels of the same control level, then the luminances of the two zones are made equal for an observer by acting on the level of control of the luminance of the pixels of one of the zones.
  • the area formed by the juxtaposition of pixels of distinct luminance comprises one pixel out of two, in the direction of scanning, the luminance is controlled at a different level from that of the previous pixel.
  • Another subject of the invention is a method of correcting the response of a display device comprising frames of pixels, according to which during a transition of the control level of the pixels of the same frame resulting in a variation in luminance between at least one pixel of this frame and the immediately following pixel, having regard to the scanning direction of the frame, the control level of said immediately following pixel is chosen as a function of the speed of variation of the luminance of the pixels located on the same frame when the level of control of said pixels varies.
  • a function for correcting the non-linearities of this display device is determined by:
  • the area composed of pixels of distinct control levels is screened.
  • this screened area includes one frame out of two which is black.
  • the zone composed of pixels of distinct control levels comprises one pixel out of two, at each frame, whose command level is different from that of the previous pixel on this frame.
  • the aforementioned iterative process comprises the steps consisting in:
  • the iterative process comprises the steps consisting in: calculating an approximate correction function from the known trichromatic components of said primary colors and of said gray levels and of an approximate passage matrix,
  • the inhomogeneity of the illumination by the source of the object and the optical aberrations of the camera are also corrected by measuring the luminance of the image at various points and comparing it with the luminance as a reference point, for example the center of the image.
  • FIG. 1 is a schematic view of a color measurement device according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a modeling of the acquisition chain
  • FIG. 3 is a modeling of the processing leading to the determination of the trichromatic components in the reference colorimetric system
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the iterative calculation process of the pass matrix and of a function for correcting non-linearities in the acquisition chain
  • - Figure 5 is a modeling of the processing leading to the determination of trichromatic components corrected in the colorimetric system linked to the display chain
  • - Figure 6 is a modeling of the processing of the input signals in a cathode-ray tube display device
  • - Figures 7 and 8 show two test patterns used for calibrating the display chain and, - Figures 9 and 10 schematically illustrate the variation in the luminance of the pixels of the same frame as a function of the variation in the level of control of these pixels, respectively without and with advance correction to take account of the speed of variation of the control signal of the electron beam reaching the pixels when the level of control varies.
  • FIG. 1 shows a device 1 in accordance with an exemplary embodiment of the invention, making it possible to remotely measure the color of an object O.
  • the device 1 comprises a video camera 2, a microcomputer 3 and a cathode-ray tube display device 4.
  • the camera 2 comprises three sensors 8, 9 and 10 of the CCD type, capable of respectively delivering electrical signals in analog form VR, V V and V B representative of the levels of red, green and blue at each point of the image as observed and analyzed by camera 2, in a manner known per se.
  • a light source 7 makes it possible to illuminate the object 0 placed in the field of the camera 2.
  • a light source with xenon is used which makes it possible to approach the spectrum Dg 5 ( ⁇ ) defined by the CIE.
  • the microcomputer 3 comprises a central unit
  • the signals converted into digital form and respectively denoted R, G and B are then sent to the central unit 5.
  • the signals R, G and B are each coded on 8 bits and the data acquired by the camera are at each point of the image constituted by a triplet (R, G, B) of three integers between 0 and 255.
  • the camera 2 and the converter 6 constitute an acquisition chain which has been modeled in FIG. 2.
  • the light spectrum reflected at each point of the object O observed by the camera is the product of the spectrum of the light source I ( ⁇ ) and the reflectance spectrum
  • the optical system of camera 2 comprises three optical filters with respective spectra FR ( ⁇ ), FV ( ⁇ ) and FB ( ⁇ ) to decompose on the CCD sensors 8, 9 and 10 the image observed by the camera into color images primary red, green and blue. All the electronic components of the acquisition chain introduce noise which can be broken down into an AC component and a DC component BR, BV and BB respectively for each of the channels.
  • the low and high digitalization levels of each channel 11, 12 or 13 of the converter 6 are adjustable.
  • the adjustment of the low level of digitalization of each channel is carried out so as to eliminate the continuous component of the noise and one proceeds with the camera cover on the lens of the latter, gradually increasing the low level of digitalization until the least bright area on the image corresponds to a digital signal, at the output of the converter, equal to unity for each channel.
  • the high digitization level is adjusted by placing the brightest object likely to be observed in front of the camera's field of view.
  • a white surface is used.
  • the high level of digitalization is adjusted until the brightest area observed on the image corresponds at output to the maximum value of the digital signal minus one unit, that is to say the value 254 for each channel in the example described. If necessary, the light intensity of the source 7 is reduced if such a high level adjustment is not possible.
  • the attenuation of the alternative noise can be carried out by means of several successive acquisitions of the same image.
  • the digital signals (R, G, B) delivered by the converter 6 are processed in the central unit 5 to determine at each point of the image observed by the camera 2 the trichromatic components in a reference colorimetric system, such as the CIE XYZ color system.
  • This processing corrects the non-linearities of the acquisition chain, i.e. essentially the non-linearity of the CCD sensors 8, 9, 10 as well as that of the converter 6.
  • This treatment also advantageously corrects the inhomogeneity of the illumination of the object 0 by the source 7 and the optical aberrations of the camera 2.
  • this is not beyond the scope of the invention by choosing as a reference colorimetric system a reference colorimetric system other than the XYZ colorimetric system of the CIE.
  • the processing performed by the central unit 5 has been modeled in FIG. 3.
  • Y R , Y v and Y B the components of the function Y of correction of the non-linearities of the CCD sensors 8, 9, 10 and of the converter 6 for each of the red, green and blue channels.
  • the transition function from the color system linked to the acquisition chain to the reference color system can be written in the form of a matrix M.
  • the trichromatic components in the reference colorimetric system are designated by X, Y and Z.
  • FX (i, j) FY (i, j) and FZ (i, j) the functions for correcting the inhomogeneity of the illumination of the object by the source 7 and of the optical aberrations of the camera 2, as a function of the coordinates i, j of each point considered on the image.
  • step 14 we acquire in step 14 a first set of data, used for further processing by placing successively or simultaneously in the field of observation of the camera n colorimetric samples corresponding to distinct gray levels, including the trichromatic components (X, Y, Z) in the XYZ reference color system are known.
  • the trichromatic components in the colorimetric reference system can be measured using a spectrocolorimeter.
  • These primary colors can for example be red, green and blue or magenta, cyan and yellow. In general, they can be arbitrary provided that they form a base in the colorimetric reference system.
  • these primary colors are chosen so that the triangle that they form in the chromatic plane of the reference colorimetric system encompasses all of the colors to be measured.
  • the colorimetric samples used are preferably opaque and of uniform color, therefore measurable by a conventional colorimeter or spectrocolorimeter.
  • the measurement of the various primary grays and colors is preferably carried out in the center of the field of observation of the camera 2 and over a sufficiently small surface, preferably representing only about 10% of the total surface covered by the field of observation of the camera, and which can be considered as uniformly illuminated by the source 7.
  • the position of the source 7 and that of the camera 2 relative to the samples, as well as the type of lighting used come as close as possible to the configuration of measurement of the colorimeter or spectrocolorimeter used to determine the trichromatic components of the color of the colorimetric samples used in the reference colorimetric system.
  • the acquisition chain delivers in step 14 signals representative of the trichromatic components of the n gray levels in the form of triplets of values simplified denoted REx, RE 2 , ..., RE n , and the corresponding triples in the reference colorimetric system are respectively also denoted in simplified form XE lf XE 2 , ..., XE n .
  • the notation REi in fact designates a triplet of values (R, B, V) and the notation XEi the triplet of corresponding values (X, Y, Z).
  • an iteration parameter k is initialized to the value 0 and in step 17, an approximate correction function Y, capable of varying at each iteration, of components Y R , Y v , Y is initialized B
  • step 18 an approximate matrix P of the transition from the reference colorimetric system XYZ to the colorimetric system linked to the acquisition chain by the formula is calculated for each iteration k:
  • step 20 the missing values of the correction function Y are interpolated at the iteration k in the following manner.
  • step 21 the correction functions Y R k , Y v k , and YB are normalized
  • step 22 the error e is calculated by the formula:
  • step 23 the iteration parameter k is incremented.
  • step 24 it is tested whether there is convergence of the error e or not.
  • step 25 we stop the iterative process in step 25 and otherwise we return to step 18 of calculation of a new approximate pass matrix P and of a new approximate function Y of correction of non-linearities .
  • step 25 the final matrix M of the passage from the colorimetric system linked to the acquisition chain to the reference colorimetric system is calculated by the formula:
  • the computation of the passage matrix M and of the function Y of correction of non-linearities is thus carried out from an iterative method in which at each iteration an approximate passage matrix and a function of correction of non-linearities are calculated. approximate linearity.
  • the functions FX (i, j), FY (i, j) and FZ (i, j) are calculated by acquiring the image of an object of uniform color occupying the entire field of observation of the camera and by determining the correction to be made so that all the points of the image have the same trichromatic components as the center of the image. More precisely, in the example described, the procedure is carried out by averaging the trichromatic components of a set of points belonging to a measurement window, this set of points being centered on a point of coordinates i, j. We thus obtain average values IMX (i, j),
  • IMY (i, j), IMZ (i, j) and the functions FX (i, j), FY (i, j) and FZ (i, j) are determined by the following formulas:
  • This filter is used to optimize the measurement of color and is adapted to the acquisition chain.
  • Objects for example containers or labels moving at high speed in a production line, can thus be inspected without physical contact, in order to detect a variation in the color of these objects or surface defects.
  • both a measurement of the color is carried out and the color is faithfully reproduced by means of the display chain.
  • one or the other can be carried out.
  • a first improvement is made by correcting the non-linearities of the acquisition chain as described above.
  • the quality of the color reproduction of the object can be improved even more when the non-linearities of the display chain are corrected.
  • This correction is carried out in the central unit 5.
  • the processing has been modeled in FIG. 5 to pass from the trichromatic components (X, Y, Z) in the reference colorimetric system XYZ to the trichromatic components (R ', V', B ') at the entry of the display chain.
  • the trichromatic components (R ', V', B ') for each point of the image are transformed into signals analog by means of a three-way digital / analog converter 26, 27 and 28.
  • the analog signals at the output of the converter are processed in a manner known per se at 29 to each control a cathode beam intended to illuminate phosphorescent regions of the screen producing in response to the incident electron flow a light emission of determined color.
  • This passage matrix M ' is calculated by knowing the trichromatic components (X R. , V R. , Z R -), (Xv / Yv / Zv) and (X B. , Y B. , Z B. ) In the XYZ colorimetric reference system of the colors corresponding respectively to the triplets (255,0,0), (0,255,0) and (0,0,255) as input for each point of the image.
  • the passage matrix M ' has as column vectors the coordinates in the reference colorimetric system of the three primary colors considered.
  • the parameters are determined and k 4 by the value of the luminance when the digital input signal is successively 0.32, 64.128 for the first domain and 32.64.128.255 for the second.
  • a test pattern is displayed on the screen as illustrated in FIG. 7, presenting in the center a red rectangle corresponding to the choice of (128,0,0) as input.
  • the digital input signal is then modified if necessary (R ′, 0.0) which controls the luminance of the central rectangle until the luminance of the latter and the luminance of the screened rectangle appear equal.
  • R ′, 0.0 controls the luminance of the central rectangle until the luminance of the latter and the luminance of the screened rectangle appear equal.
  • the non-uniformity of the screen illumination is mainly due to the dispersion of the electron beam which strikes the screen.
  • the corrective factors to be applied at each point of the screen are calculated.
  • the illumination of the screen as a function of the coordinates i, j of a point outside the center and of the coordinates icent r ⁇ f j cen t r e in the center of the screen varies approximately as the following function C (i, j) :
  • the cathode-ray tube behaves like a low-pass filter and the value of the control signal of the electron beam reaching, on the same frame, one pixel depends on the value of the control signal of the previous pixel on this frame.
  • FIG. 9 shows the evolution of the variation in the luminance of successive pixels situated on the same frame as a function of the variation of the control level. More precisely, we illustrate the case where the command level is equal to m ⁇ for the pixels located at the start of the frame and goes to m 2 for the following pixels, the value m 2 being less than mid
  • the level of control is then advantageously corrected by anticipating the rise or fall time for each of the three channels of red, green and blue.
  • the correction is made for each frame in the scanning direction.
  • the level is corrected in advance of the control signal of the pixels that one wishes to activate so that the latter reach the luminance level W (m 2 ) more quickly.
  • the pixels are controlled with a control level 111 3 less than m 2 , so as to obtain a faster decrease in luminance as illustrated in FIG. 10.
  • the invention makes it possible to measure the color of opaque or non-opaque objects, flat or in relief, mobile or fixed, without contact with the latter, in transmission or in reflection, and more especially the color of the skin and the hair. .
  • the invention also makes it possible to restore the color of an object without excessive denaturing by means of a display device.
  • the invention also makes it possible to measure the color at each point of an object, even if the latter is of non-uniform color.
  • the invention is not limited to the embodiment which has just been described and it is possible in particular to use other display devices, such as a printer or a liquid crystal screen.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

The invention features a colour measuring device comprising: an acquisition system (2, 6) comprising a video-camera (2), and processing means (5) arranged to determine on the basis of the camera-supplied signals the trichromatic components (X, Y, Z) of the colour of the object in a reference colorimetric system (XYZ) using a transfer matrix (M) for switching from the colorimetric system linked to the said acquisition system to the reference colorimetric system and a correction function Η of non-linearities of the said acquisition system.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE MESURE DE LA COULEUR. COLOR MEASURING METHOD AND DEVICE.
La présente invention concerne un dispositif et un procédé de mesure de la couleur.The present invention relates to a device and method for measuring color.
Il est connu d'utiliser pour mesurer la couleur d'un objet opaque un colorimètre comprenant une source lumineuse pour illuminer l'objet, un dispositif optique d'analyse de la lumière réfléchie par cet objet et des moyens de calcul pour déterminer, à partir de signaux délivrés par le dispositif optique d'analyse, les composantes trichromatiqueε X, Y et Z de la couleur de l'objet dans un système colorimétrique de référence, par exemple celui adopté en 1931 par la Commission Internationale de l'Eclairage (CIE).It is known to use to measure the color of an opaque object a colorimeter comprising a light source to illuminate the object, an optical device for analyzing the light reflected by this object and calculation means for determining, from of signals delivered by the optical analysis device, the trichromatic components X, Y and Z of the color of the object in a reference colorimetric system, for example that adopted in 1931 by the International Commission on Lighting (CIE) .
Le dispositif optique d' analyse comporte des moyens pour diviser la lumière réfléchie par l'objet en trois faisceaux traversant chacun un système filtrant et aboutissant sur une cellule photoélectrique associée.The optical analysis device comprises means for dividing the light reflected by the object into three beams each passing through a filtering system and ending in an associated photoelectric cell.
Ce type de colorimètre connu présente 1 ' inconvénient de nécessiter un contact direct du dispositif optique d'analyse avec l'objet dont on désire mesurer la couleur, et de ne pas être adapté à effectuer une mesure à distance de la couleur d'un objet ou une mesure de la couleur d'un objet non opaque diffusant ou absorbant la lumière tout en laissant passer une partie, tel que la peau ou certains plastiques ou produits de maquillage.This type of known colorimeter has the disadvantage of requiring direct contact of the optical analysis device with the object whose color is to be measured, and of not being suitable for carrying out a measurement at a distance of the color of an object. or a measurement of the color of a non-opaque object diffusing or absorbing light while allowing a part to pass, such as the skin or certain plastics or make-up products.
Pour pallier ces inconvénients, on a cherché à mesurer la couleur au moyen d'une caméra vidéo.To overcome these drawbacks, attempts have been made to measure color by means of a video camera.
Toutefois, à la connaissance de la société déposante, il n'existe pas encore de dispositif de mesure à distance de la couleur d'un objet, notamment non opaque, qui soit susceptible de permettre une mesure précise, fiable et rapide, de la couleur tout en restant d'un coût relativement modéré. La présente invention a notamment pour objet de proposer un nouveau dispositif de mesure de la couleur, de tout type d'objet, mettant en oeuvre une caméra vidéo, qui permette une mesure précise, fiable et rapide, de la couleur tout en étant relativement peu coûteux et d'une utilisation aisée.However, to the knowledge of the applicant company, there is not yet a device for remote measurement of the color of an object, in particular a non-opaque object, which is capable of allowing precise, reliable and rapid measurement of the color while remaining relatively low cost. The object of the present invention is in particular to propose a new device for measuring the color of any type of object, using a video camera, which allows precise, reliable and rapid measurement of the color while being relatively inexpensive and easy to use.
L'invention y parvient grâce à un dispositif de mesure de la couleur, comportant : - une chaîne d'acquisition incluant une caméra vidéo, ladite chaîne d'acquisition étant apte à délivrer des signaux représentatifs des composantes trichromatiques de la couleur d'un objet, placé dans le champ d'observation de la caméra, dans un système colorimétrique lié à ladite chaîne d'acquisition, etThe invention achieves this by means of a color measurement device, comprising: - an acquisition chain including a video camera, said acquisition chain being capable of delivering signals representative of the trichromatic components of the color of an object , placed in the field of observation of the camera, in a colorimetric system linked to said acquisition chain, and
- des moyens de traitement agencés pour déterminer, à partir desdits signaux, les composantes trichromatiques de la couleur de l'objet dans un système colorimétrique de référence en utilisant une matrice de passage du système colorimétrique lié à ladite chaîne d'acquisition vers le système colorimétrique de référence et une fonction de correction des non-linéarités de ladite chaîne d'acquisition, ladite matrice de passage et ladite fonction de correction étant calculées par un processus itératif à partir des composantes trichromatiques connues dans le système colorimétrique de référence de trois couleurs primaires et d'au moins deux niveaux de gris et des composantes trichromatiques correspondantes des mêmes couleurs et niveaux de gris dans le système colorimétrique lié à ladite chaîne d'acquisition, obtenues à partir de l'observation par ladite caméra vidéo desdites couleurs primaires et desdits niveaux de gris.- processing means arranged to determine, from said signals, the trichromatic components of the color of the object in a reference colorimetric system using a pass matrix of the colorimetric system linked to said acquisition chain towards the colorimetric system of reference and a function for correcting the non-linearities of said acquisition chain, said pass matrix and said correction function being calculated by an iterative process from known trichromatic components in the reference colorimetric system of three primary colors and at least two gray levels and corresponding trichromatic components of the same colors and gray levels in the colorimetric system linked to said acquisition chain, obtained from the observation by said video camera of said primary colors and of said levels of Grey.
Dans un exemple de réalisation préféré de l'invention, le dispositif comporte en outre une chaîne de visualisation pour restituer tout ou partie de l'image observée par la caméra vidéo après traitement, par ladite fonction de correction, desdits signaux délivrés par ladite chaîne d'acquisition.In a preferred embodiment of the invention, the device further comprises a display chain for restoring all or part of the image observed by the video camera after processing, by said correction function, of said signals delivered by said chain of 'acquisition.
De préférence, ladite chaîne de visualisation comporte un dispositif de visualisation à tube cathodique.Preferably, said display chain comprises a display device with cathode ray tube.
Avantageusement, le dispositif comporte une source lumineuse pour éclairer l'objet placé dans le champ d'observation de la caméra, cette source présentant un spectre d'émission continu I(λ) choisi de manière à se rapprocher d'un illuminant de référence D(λ).Advantageously, the device comprises a light source for illuminating the object placed in the field of observation of the camera, this source having a continuous emission spectrum I (λ) chosen so as to approximate a reference illuminant D (λ).
La caméra comportant un ensemble de filtres optiques de spectres FR(λ), FV(λ) et FB(λ) pour décomposer sur les capteurs de cette caméra 1 ' image observée en images de couleurs primaires, on filtre avantageusement la source par un ou plusieurs filtres dont la fonction de filtrage résultante F( λ ) est choisie de manière à minimiser l'erreur des écarts entre les produits D(λ)x(λ),D(λ)y(λ),D(λ)z(λ) et une combinaison linéaire des produitsThe camera comprising a set of optical filters of spectra FR (λ), FV (λ) and FB (λ) to decompose on the sensors of this camera the image observed into primary color images, the source is advantageously filtered by one or several filters whose resulting filtering function F (λ) is chosen so as to minimize the error of the differences between the products D (λ) x (λ), D (λ) y (λ), D (λ) z ( λ) and a linear combination of the products
F(λ).I(λ).FR(λ), F(λ).I(λ) .FV(λ),F(λ).I(λ).FB(λ) où x(λ),y(λ) et z(λ) sont les coordonnées trichromatiques spectrales dans le système colorimétrique de référence.F (λ) .I (λ) .FR (λ), F (λ) .I (λ) .FV (λ), F (λ) .I (λ) .FB (λ) where x (λ), y (λ) and z (λ) are the spectral trichromatic coordinates in the reference colorimetric system.
De préférence, ledit illuminant de référence est l'illuminant de spectre D65<λ) de la CIE.Preferably, said reference illuminant is the CIE spectrum illuminator D65 (λ).
L'invention a encore pour objet un procédé de mesure de la couleur d'un objet à partir d'une chaîne d'acquisition incluant une caméra vidéo apte à délivrer des signaux représentatifs des composantes trichromatiques, dans un système colorimétrique lié à ladite chaîne d'acquisition, de la couleur d'un objet placé dans le champ d'observation de la caméra, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à :Another subject of the invention is a method for measuring the color of an object from an acquisition chain including a video camera capable of delivering signals representative of the trichromatic components, in a colorimetric system linked to said chain d acquisition of the color of an object placed in the field of observation of the camera, characterized in that it comprises the steps consisting in:
- placer successivement ou simultanément dans le champ d'observation de la caméra trois couleurs primaires et au moins deux niveaux de gris, les composantes trichromatiques desdites couleurs primaires et desdits niveaux de gris étant connues dans un système colorimétrique de référence, - calculer par un processus itératif, à partir desdites composantes trichromatiques dans ledit système colorimétrique de référence et des composantes trichromatiques correspondantes dans le système colorimétrique lié à ladite chaîne d'acquisition, obtenues à partir de l'observation par ladite caméra vidéo desdites couleurs primaires et desdits niveaux de gris, une matrice de passage du système colorimétrique lié à la chaîne d'acquisition vers le système colorimétrique de référence et une fonction de correction des non-linéarités de ladite chaîne d'acquisition, - déterminer, en utilisant ladite matrice de passage et ladite fonction de correction ainsi calculées, les composantes trichromatiques dans le système colorimétrique de référence de la couleur d'un objet placé dans le champ d'observation de la caméra. Avantageusement, dans ce procédé, on visualise en outre au moyen d'une chaîne de visualisation la couleur de l'objet après correction des non-linéarités de la chaîne d'acquisition.- place successively or simultaneously in the field of observation of the camera three primary colors and at least two gray levels, the trichromatic components of said primary colors and said gray levels being known in a reference colorimetric system, - calculating by a process iterative, from said trichromatic components in said reference color system and corresponding trichromatic components in the color system linked to said acquisition chain, obtained from the observation by said video camera of said primary colors and of said gray levels, a matrix of passage from the colorimetric system linked to the acquisition chain to the reference colorimetric system and a function for correcting the non-linearities of said acquisition chain, - determining, using said passage matrix and said correction function thus calculated , the trichromatic components in the colorimetric reference system of the color of an object placed in the field of observation of the camera. Advantageously, in this method, the color of the object is also displayed by means of a display chain after correction of the non-linearities of the acquisition chain.
Avantageusement, on corrige en outre, dans ce procédé, les non-linéarités de la chaîne de visualisation. Dans un exemple particulier de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la chaîne de visualisation comprend un dispositif de visualisation à tube cathodique. Dans un exemple particulier de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on détermine une fonction de correction des non-linéarités de la chaîne de visualisation en :Advantageously, in this process, the non-linearities of the display chain are also corrected. In a particular example of implementation of the method according to the invention, the display chain comprises a display device with cathode ray tube. In a particular example of implementation of the method according to the invention, a function for correcting the non-linearities of the display chain is determined by:
- affichant deux zones d'une même couleur mais avec des luminances susceptibles d'être différentes, la couleur de l'une des zones étant obtenue par une juxtaposition de pixels de niveaux de commande distincts et la couleur de l'autre zone étant obtenue par un ensemble de pixels de même niveau de commande correspondant à la moyenne des niveaux de commande des pixels de l'autre zone, - rendant égales les luminances des deux zones pour un observateur en agissant sur le niveau de commande des pixels de l'une des zones.- displaying two zones of the same color but with luminances which may be different, the color of one of the zones being obtained by a juxtaposition of pixels of distinct control levels and the color of the other zone being obtained by a set of pixels with the same control level corresponding to the average of the control levels of the pixels of the other zone, - making the luminances of the two zones equal for an observer by acting on the control level of the pixels of one of the zones.
On déduit de la valeur des niveaux de commande des pixels de chacune desdites zones avant et après égalisation des luminances une information pour le calcul de ladite fonction de correction des non-linéarités de la chaîne de visualisation.From the value of the control levels of the pixels of each of said zones, information is deduced before and after equalization of the luminances information for the calculation of said function of correction of the non-linearities of the display chain.
De préférence, l'une des zones est tramée. Avantageusement, cette zone qui est tramée comporte une trame sur deux qui est noire.Preferably, one of the zones is screened. Advantageously, this area which is screened comprises one screen out of two which is black.
Dans le cas où la chaîne de visualisation comporte un dispositif de visualisation à tube cathodique, lors d'une transition du niveau de commande des pixels d'une même trame entraînant une variation de luminance entre au moins un pixel de cette trame et le pixel immédiatement suivant, eu égard au sens de balayage de la trame, on choisit avantageusement le niveau de commande dudit pixel immédiatement suivant en fonction de la vitesse de variation du signal de commande du faisceau d'électrons atteignant les pixels situés sur une même trame lorsque le niveau de commande desdits pixels varie.In the case where the display chain comprises a cathode-ray tube display device, during a transition in the control level of the pixels of the same frame causing a variation in luminance between at least one pixel of this frame and the pixel immediately according to the direction of scanning of the frame, the level of control of said immediately following pixel is advantageously chosen as a function of the speed of variation of the control signal of the electron beam reaching the pixels located on the same frame when the level control of said pixels varies.
Pour déterminer la correction à apporter pour tenir compte de la vitesse de variation du signal de commande du faisceau d'électrons atteignant les pixels situés sur une même trame, on peut avantageusement procéder comme suit.To determine the correction to be made to take into account the speed of variation of the control signal of the electron beam reaching the pixels located on the same frame, one can advantageously proceed as follows.
On affiche deux zones d'une même couleur mais avec des luminances susceptibles d'être différentes, la couleur de l'une des zones étant obtenue par une juxtaposition sur une même trame de pixels de niveaux de commande distincts et la couleur de l'autre zone étant obtenue par un ensemble de pixels de même niveau de commande, puis on rend égales les luminances des deux zones pour un observateur en agissant sur le niveau de commande de la luminance des pixels de l'une des zones.Two zones of the same color are displayed, but with luminances which may be different, the color of one of the zones being obtained by a juxtaposition on the same frame of pixels of distinct command levels and the color of the other. zone being obtained by a set of pixels of the same control level, then the luminances of the two zones are made equal for an observer by acting on the level of control of the luminance of the pixels of one of the zones.
On déduit de la valeur des niveaux de commande de la luminance des pixels de chacune desdites zones avant et après égalisation une information pour le calcul de la correction à apporter pour tenir compte de la vitesse de variation du signal de commande du faisceau d'électrons atteignant les pixels situés sur une même trame lorsque le niveau de commande des pixels varie. De préférence, la zone formée par la juxtaposition de pixels de luminances distinctes comporte un pixel sur deux, dans le sens du balayage, dont la luminance est commandée à un niveau différent de celui du pixel précédent.We deduce from the value of the control levels of the luminance of the pixels of each of said zones before and after equalization information for the calculation of the correction to be made to take into account the speed of variation of the control signal of the electron beam reaching pixels located on the same frame when the pixel control level varies. Preferably, the area formed by the juxtaposition of pixels of distinct luminance comprises one pixel out of two, in the direction of scanning, the luminance is controlled at a different level from that of the previous pixel.
L'invention a encore pour objet un procédé de correction de la réponse d'un dispositif de visualisation comportant des trames de pixels, selon lequel lors d'une transition du niveau de commande des pixels d'une même trame entraînant une variation de luminance entre au moins un pixel de cette trame et le pixel immédiatement suivant, eu égard au sens de balayage de la trame, on choisit le niveau de commande dudit pixel immédiatement suivant en fonction de la vitesse de variation de la luminance des pixels situés sur une même trame lorsque le niveau de commande desdits pixels varie.Another subject of the invention is a method of correcting the response of a display device comprising frames of pixels, according to which during a transition of the control level of the pixels of the same frame resulting in a variation in luminance between at least one pixel of this frame and the immediately following pixel, having regard to the scanning direction of the frame, the control level of said immediately following pixel is chosen as a function of the speed of variation of the luminance of the pixels located on the same frame when the level of control of said pixels varies.
Avantageusement, on détermine une fonction de correction des non-linéarités de ce dispositif de visualisation en :Advantageously, a function for correcting the non-linearities of this display device is determined by:
- affichant deux zones d'une même couleur mais avec des luminances susceptibles d'être différentes, la couleur de l'une des zones étant obtenue par une juxtaposition de pixels de niveaux de commande distincts et la couleur de l'autre zone étant obtenue par un ensemble de pixels de même niveau de commande,- displaying two zones of the same color but with luminances which may be different, the color of one of the zones being obtained by a juxtaposition of pixels of distinct control levels and the color of the other zone being obtained by a set of pixels with the same level of control,
- en rendant égales les luminances des deux zones pour un observateur en agissant sur le niveau de commande des pixels de l'une des zones, et- by making the luminances of the two zones equal for an observer by acting on the level of control of the pixels of one of the zones, and
- en déduisant de la valeur des niveaux de commande des pixels de chacune desdites zones une information pour le calcul de ladite fonction de correction des non-linéarités du dispositif de visualisation. Dans un mode particulier de mise en oeuvre de ce procédé, la zone composée de pixels de niveaux de commande distincts est tramée.by deducing from the value of the control levels of the pixels of each of said zones information for the calculation of said function for correcting non-linearities of the display device. In a particular embodiment of this method, the area composed of pixels of distinct control levels is screened.
Avantageusement, cette zone tramée comporte une trame sur deux qui est noire. Dans un autre mode particulier de mise en oeuvre du procédé, la zone composée de pixels de niveaux de commande distincts comporte un pixel sur deux, à chaque trame, dont le niveau de commande est différent de celui du pixel précédent sur cette trame.Advantageously, this screened area includes one frame out of two which is black. In another particular mode of implementing the method, the zone composed of pixels of distinct control levels comprises one pixel out of two, at each frame, whose command level is different from that of the previous pixel on this frame.
Par ailleurs, dans un exemple particulier de mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention, le processus itératif précité comporte les étapes consistant à :Furthermore, in a particular example of implementing a method according to the invention, the aforementioned iterative process comprises the steps consisting in:
- calculer une matrice de passage approchée à partir des composantes trichromatiques connues desdites couleurs primaires et desdits niveaux de gris et d'une fonction de correction approchée, - calculer une nouvelle fonction de correction approchée en utilisant la matrice de passage approchée ainsi calculée et les composantes trichromatiques connues desdits niveaux de gris et en interpolant les valeurs manquantes, - recommencer le calcul de la matrice de passage approchée et de la fonction de correction approchée jusqu'à atteindre un seuil de convergence fixé.- calculate an approximate pass matrix from the known trichromatic components of said primary colors and said gray levels and an approximate correction function, - calculate a new approximate correction function using the approximate pass matrix thus calculated and the components trichromatic known from said gray levels and by interpolating the missing values, - start again the calculation of the approximate pass matrix and the approximate correction function until reaching a fixed convergence threshold.
En variante, le processus itératif comprend les étapes consistant à : - calculer une fonction de correction approchée à partir des composantes trichromatiques connues desdites couleurs primaires et desdits niveaux de gris et d'une matrice de passage approchée,As a variant, the iterative process comprises the steps consisting in: calculating an approximate correction function from the known trichromatic components of said primary colors and of said gray levels and of an approximate passage matrix,
- calculer une nouvelle matrice de passage approchée en utilisant les composantes trichromatiques connues deεdits niveaux de gris et en interpolant les valeurs manquantes,- calculate a new approximate passage matrix using the known trichromatic components of said gray levels and by interpolating the missing values,
- recommencer le calcul de la fonction de correction approchée et de la matrice de passage approchée jusqu'à atteindre un seuil de convergence fixé.- repeat the calculation of the approximate correction function and the approximate pass matrix until a fixed convergence threshold is reached.
Avantageusement, on corrige en outre 1•inhomogénéité de 1*éclairement par la source de l'objet et les aberrations optiques de la caméra en mesurant la luminance de 1 ' image en différents points et en la comparant avec la luminance en point de référence, par exemple le centre de l'image.Advantageously, the inhomogeneity of the illumination by the source of the object and the optical aberrations of the camera are also corrected by measuring the luminance of the image at various points and comparing it with the luminance as a reference point, for example the center of the image.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple de réalisation non limitatif de l'invention, et à l'examen du dessin annexé sur lequel : la figure 1 est une vue schématique d' un dispositif de mesure de la couleur conforme à un exemple de réalisation de l'invention,The invention will be better understood on reading the detailed description which follows, of an example of non-limiting embodiment of the invention, and on examining the appended drawing in which: FIG. 1 is a schematic view of a color measurement device according to an exemplary embodiment of the invention,
- la figure 2 est une modélisation de la chaîne d'acquisition,FIG. 2 is a modeling of the acquisition chain,
- la figure 3 est une modélisation du traitement conduisant à la détermination des composantes trichromatiques dans le système colorimétrique de référence,FIG. 3 is a modeling of the processing leading to the determination of the trichromatic components in the reference colorimetric system,
- la figure 4 est un organigramme illustrant le processus de calcul itératif de la matrice de passage et d'une fonction de correction des non-linéarités de la chaîne d'acquisition,FIG. 4 is a flowchart illustrating the iterative calculation process of the pass matrix and of a function for correcting non-linearities in the acquisition chain,
- la figure 5 est une modélisation du traitement conduisant à la détermination de composantes trichromatiques corrigées dans le système colorimétrique lié à la chaîne de visualisation, - la figure 6 est une modélisation du traitement des signaux d'entrée dans un dispositif de visualisation à tube cathodique,- Figure 5 is a modeling of the processing leading to the determination of trichromatic components corrected in the colorimetric system linked to the display chain, - Figure 6 is a modeling of the processing of the input signals in a cathode-ray tube display device ,
- les figures 7 et 8 représentent deux mires servant au calibrage de la chaîne de visualisation et, - les figures 9 et 10 illustrent schématiquement la variation de la luminance des pixels d'une même trame en fonction de la variation du niveau de commande de ces pixels, respectivement sans et avec correction anticipée pour tenir compte de la vitesse de variation du signal de commande du faisceau d'électrons atteignant les pixels lorsque le niveau de commande varie.- Figures 7 and 8 show two test patterns used for calibrating the display chain and, - Figures 9 and 10 schematically illustrate the variation in the luminance of the pixels of the same frame as a function of the variation in the level of control of these pixels, respectively without and with advance correction to take account of the speed of variation of the control signal of the electron beam reaching the pixels when the level of control varies.
On a représenté sur la figure 1 un dispositif 1 conforme à un exemple de réalisation non limitatif de l'invention, permettant de mesurer à distance la couleur d'un objet O.FIG. 1 shows a device 1 in accordance with an exemplary embodiment of the invention, making it possible to remotely measure the color of an object O.
Le dispositif 1 comporte une caméra vidéo 2, un micro-ordinateur 3 et un dispositif de visualisation à tube cathodique 4. La. caméra 2 comporte trois capteurs 8, 9 et 10 du type CCD, aptes à délivrer respectivement des signaux électriques sous forme analogique VR, VV et VB représentatifs des niveaux de rouge, de vert et de bleu en chaque point de l'image telle qu'observée et analysée par la caméra 2, de façon connue en soi.The device 1 comprises a video camera 2, a microcomputer 3 and a cathode-ray tube display device 4. The camera 2 comprises three sensors 8, 9 and 10 of the CCD type, capable of respectively delivering electrical signals in analog form VR, V V and V B representative of the levels of red, green and blue at each point of the image as observed and analyzed by camera 2, in a manner known per se.
Une source lumineuse 7 permet d'éclairer l'objet 0 placé dans le champ de la caméra 2. Avantageusement, on utilise une source lumineuse au xénon qui permet de se rapprocher du spectre Dg5(λ) défini par la CIE.A light source 7 makes it possible to illuminate the object 0 placed in the field of the camera 2. Advantageously, a light source with xenon is used which makes it possible to approach the spectrum Dg 5 (λ) defined by the CIE.
Le micro-ordinateur 3 comporte une unité centraleThe microcomputer 3 comprises a central unit
5 et un convertisseur analogique/numérique 6 à trois voies, relié à l'unité centrale 5 et permettant de convertir sous une forme numérique les signaux analogiques VR, Vv et VB délivrés par la caméra 2.5 and a three-way analog / digital converter 6, connected to the central unit 5 and making it possible to convert the analog signals V R , V v and V B delivered by the camera 2 into a digital form.
Les signaux convertis sous forme numérique et respectivement notés R, V et B sont ensuite envoyés à l'unité centrale 5.The signals converted into digital form and respectively denoted R, G and B are then sent to the central unit 5.
Dans l'exemple particulier décrit, les signaux R, V et B sont codés chacun sur 8 bits et les données acquises par la caméra sont en chaque point de l'image constituées par un triplet (R,V,B) de trois nombres entiers compris entre 0 et 255.In the particular example described, the signals R, G and B are each coded on 8 bits and the data acquired by the camera are at each point of the image constituted by a triplet (R, G, B) of three integers between 0 and 255.
Bien entendu, on ne sort pas du cadre de l'invention en codant les signaux sur un nombre différent de bits.Of course, it is not going beyond the ambit of the invention to code the signals on a different number of bits.
La caméra 2 et le convertisseur 6 constituent une chaîne d'acquisition que l'on a modélisée sur la figure 2. Le spectre lumineux réfléchi en chaque point de l'objet O observé par la caméra est le produit du spectre de la source lumineuse I(λ) et du spectre de réflectanceThe camera 2 and the converter 6 constitute an acquisition chain which has been modeled in FIG. 2. The light spectrum reflected at each point of the object O observed by the camera is the product of the spectrum of the light source I (λ) and the reflectance spectrum
Re(λ) en ce point.Re (λ) at this point.
Le système optique de la caméra 2 comporte trois filtres optiques de spectres respectifs FR(λ), FV(λ) et FB(λ) pour décomposer sur les capteurs CCD 8, 9 et 10 l'image observée par la caméra en images de couleurs primaires rouge, vert et bleu. L'ensemble des composants électroniques de la chaîne d'acquisition introduit un bruit qui peut se décomposer en une composante alternative et une composante continue BR, BV et BB respectivement pour chacune des voies.The optical system of camera 2 comprises three optical filters with respective spectra FR (λ), FV (λ) and FB (λ) to decompose on the CCD sensors 8, 9 and 10 the image observed by the camera into color images primary red, green and blue. All the electronic components of the acquisition chain introduce noise which can be broken down into an AC component and a DC component BR, BV and BB respectively for each of the channels.
Les niveaux bas et haut de digitalisation de chaque voie 11,12 ou 13 du convertisseur 6 sont réglables.The low and high digitalization levels of each channel 11, 12 or 13 of the converter 6 are adjustable.
Le réglage du niveau bas de digitalisation de chaque voie est effectué de manière à éliminer la composante continue du bruit et 1 'on procède avec le cache de la caméra sur l'objectif de cette dernière, en augmentant progressivement le niveau bas de digitalisation jusqu'à ce que la zone la moins lumineuse sur l'image corresponde à un signal numérique, en sortie du convertisseur, égal à l'unité pour chaque voie.The adjustment of the low level of digitalization of each channel is carried out so as to eliminate the continuous component of the noise and one proceeds with the camera cover on the lens of the latter, gradually increasing the low level of digitalization until the least bright area on the image corresponds to a digital signal, at the output of the converter, equal to unity for each channel.
Le réglage du niveau haut de digitalisation s'effectue en plaçant devant le champ d'observation de la caméra l'objet le plus lumineux susceptible d'être observé. On utilise avantageusement une surface blanche. on règle le niveau haut de digitalisation jusqu'à ce que la zone la plus lumineuse observée sur 1 ' image corresponde en sortie à la valeur maximale du signal numérique moins une unité, c'est-à-dire la valeur 254 pour chaque voie dans l'exemple décrit. Au besoin, on diminue l'intensité lumineuse de la source 7 si un tel réglage du niveau haut n'est pas possible.The high digitization level is adjusted by placing the brightest object likely to be observed in front of the camera's field of view. Advantageously, a white surface is used. the high level of digitalization is adjusted until the brightest area observed on the image corresponds at output to the maximum value of the digital signal minus one unit, that is to say the value 254 for each channel in the example described. If necessary, the light intensity of the source 7 is reduced if such a high level adjustment is not possible.
L'atténuation du bruit alternatif peut s' effectuer en moyennant plusieurs acquisitions successives de la même image.The attenuation of the alternative noise can be carried out by means of several successive acquisitions of the same image.
Les signaux numériques (R,V,B) délivrés par le convertisseur 6 sont traités dans l'unité centrale 5 pour déterminer en chaque point de l'image observée par la caméra 2 les composantes trichromatiques dans un système colorimétrique de référence, tel que le système colorimétrique XYZ de la CIE. Ce traitement corrige les non-linéarités de la chaîne d'acquisition, c'est-à-dire essentiellement la non-linéarité des capteurs CCD 8, 9, 10 ainsi que celle du convertisseur 6. Ce traitement corrige en outre avantageusement l'inhomogénéité de l'illumination de l'objet 0 par la source 7 et les aberrations optiques de la caméra 2. Bien entendu, on ne sort pas du cadre de l'invention en choisissant comme système colorimétrique de référence un système colorimétrique de référence autre que le système colorimétrique XYZ de la CIE.The digital signals (R, G, B) delivered by the converter 6 are processed in the central unit 5 to determine at each point of the image observed by the camera 2 the trichromatic components in a reference colorimetric system, such as the CIE XYZ color system. This processing corrects the non-linearities of the acquisition chain, i.e. essentially the non-linearity of the CCD sensors 8, 9, 10 as well as that of the converter 6. This treatment also advantageously corrects the inhomogeneity of the illumination of the object 0 by the source 7 and the optical aberrations of the camera 2. Of course, this is not beyond the scope of the invention by choosing as a reference colorimetric system a reference colorimetric system other than the XYZ colorimetric system of the CIE.
On a modélisé sur la figure 3 le traitement effectué par 1 ' unité centrale 5.The processing performed by the central unit 5 has been modeled in FIG. 3.
On a désigné par YR, Yv et YB les composantes de la fonction Y de correction des non-linéarités des capteurs CCD 8, 9, 10 et du convertisseur 6 pour chacune des voies de rouge, vert et bleu. La fonction de passage du système colorimétrique lié à la chaîne d'acquisition au système colorimétrique de référence peut s'écrire sous la forme d'une matrice M.We have designated by Y R , Y v and Y B the components of the function Y of correction of the non-linearities of the CCD sensors 8, 9, 10 and of the converter 6 for each of the red, green and blue channels. The transition function from the color system linked to the acquisition chain to the reference color system can be written in the form of a matrix M.
On désigne par X,Y et Z les composants trichromatiques dans le système colorimétrique de référence.The trichromatic components in the reference colorimetric system are designated by X, Y and Z.
On a désigné par FX(i,j), FY(i,j) et FZ(i,j) les fonctions de correction de 1 ' inhomogénéité de l'illumination de l'objet par la source 7 et des aberrations optiques de la caméra 2, en fonction des coordonnées i, j de chaque point considéré sur 1 'image.We have designated by FX (i, j), FY (i, j) and FZ (i, j) the functions for correcting the inhomogeneity of the illumination of the object by the source 7 and of the optical aberrations of the camera 2, as a function of the coordinates i, j of each point considered on the image.
Le calcul des coefficients de la matrice M ainsi que le calcul des composantes YR, Yv et YB, va maintenant être décrit en référence à l'algorithme représenté sur la figure 4. Tout d'abord, on acquiert à l'étape 14 un premier ensemble de données, utilisées pour la suite du traitement en plaçant successivement ou simultanément dans le champ d'observation de la caméra n échantillons colorimétriques correspondant à des niveau gris distincts, dont les composantes trichromatiques (X,Y,Z) dans le système colorimétrique de référence XYZ sont connues.The calculation of the coefficients of the matrix M as well as the calculation of the components Y R , Y v and Y B , will now be described with reference to the algorithm shown in Figure 4. First, we acquire in step 14 a first set of data, used for further processing by placing successively or simultaneously in the field of observation of the camera n colorimetric samples corresponding to distinct gray levels, including the trichromatic components (X, Y, Z) in the XYZ reference color system are known.
Ensuite, on acquiert en plaçant à l'étape ultérieure 15 successivement ou simultanément trois échantillons colorimétriques correspondant à trois couleurs primaires, dont les composantes trichromatiques dans le système colorimétrique de référence sont connues, un deuxième ensemble de données utilisées pour la suite du traitement. Les composantes trichromatiques, dans le le système colorimétrique de référence peuvent être mesurées à l'aide d'un spectrocolorimètre.Then we acquire by placing in the next step 15 successively or simultaneously three color samples corresponding to three primary colors, the trichromatic components of which in the reference color system are known, a second set of data used for further processing. The trichromatic components in the colorimetric reference system can be measured using a spectrocolorimeter.
Ces couleurs primaires peuvent être par exemple le rouge, le vert et le bleu ou le magenta, le cyan et le jaune. De manière générale, elles peuvent être quelconque à condition de former une base dans le système colorimétrique de référence.These primary colors can for example be red, green and blue or magenta, cyan and yellow. In general, they can be arbitrary provided that they form a base in the colorimetric reference system.
De préférence, ces couleurs primaires sont choisies de manière à ce que le triangle qu'elles forment dans le plan chromatique du système colorimétrique de référence englobe l'ensemble des couleurs à mesurer.Preferably, these primary colors are chosen so that the triangle that they form in the chromatic plane of the reference colorimetric system encompasses all of the colors to be measured.
Les échantillons colorimétiques utilisés sont de préférence opaques et de couleur uniforme, donc mesurables par un colorimètre ou spectrocolorimètre classique. La mesure des différents gris et couleurs primaires s'effectue de préférence au centre du champ d'observation de la caméra 2 et sur une surface suffisamment petite, représentant de préférence seulement 10% environ de la surface totale couverte par le champ d'observation de la caméra, et qui pourra être considérée comme éclairée de façon uniforme par la source 7.The colorimetric samples used are preferably opaque and of uniform color, therefore measurable by a conventional colorimeter or spectrocolorimeter. The measurement of the various primary grays and colors is preferably carried out in the center of the field of observation of the camera 2 and over a sufficiently small surface, preferably representing only about 10% of the total surface covered by the field of observation of the camera, and which can be considered as uniformly illuminated by the source 7.
De préférence, pour effectuer l'acquisition des différents gris et couleurs primaires, la position de la source 7 et celle de la caméra 2 par rapport aux échantillons, ainsi que le type d'éclairage utilisé, se rapprochent le plus possible de la configuration de mesure du colorimètre ou spectrocolorimètre utilisé pour connaître les composantes trichromatiques de la couleur des échantillons colorimétriques utilisés dans le système colorimétrique de référence.Preferably, in order to acquire the different grays and primary colors, the position of the source 7 and that of the camera 2 relative to the samples, as well as the type of lighting used, come as close as possible to the configuration of measurement of the colorimeter or spectrocolorimeter used to determine the trichromatic components of the color of the colorimetric samples used in the reference colorimetric system.
La chaîne d'acquisition délivre à l'étape 14 des signaux représentatifs des composantes trichromatiques des n niveaux de gris sous la forme de triplets de valeurs notés de façon simplifiée REx, RE2, ..., REn, et les triplets correspondants dans le système colorimétrique de référence sont respectivement notés également de façon simplifiée X.El f XE2, ..., XEn. La notation REi désigne en fait un triplet de valeurs (R,B,V) et la notation XEi le triplet de valeurs correspondant (X,Y,Z).The acquisition chain delivers in step 14 signals representative of the trichromatic components of the n gray levels in the form of triplets of values simplified denoted REx, RE 2 , ..., RE n , and the corresponding triples in the reference colorimetric system are respectively also denoted in simplified form XE lf XE 2 , ..., XE n . The notation REi in fact designates a triplet of values (R, B, V) and the notation XEi the triplet of corresponding values (X, Y, Z).
La chaîne d' acquisition délivre à 1 ' étape 15 des triplets de composantes trichromatiques RClx RC2 et RC3, dont les triplets correspondants dans le système colorimétrique de référence sont XC^, XC2 et XC3 respectivement, en utilisant le même type de notation simplifiée que précédemment.The acquisition chain delivers in step 15 triplets of trichromatic components RC lx RC 2 and RC 3 , the corresponding triplets of which in the reference colorimetric system are XC ^, XC 2 and XC3 respectively, using the same type of simplified notation than previously.
A l'étape 16, on initialise un paramètre d'itération k à la valeur 0 et à l'étape 17, on initialise une fonction de correction approchée Y , susceptible de varier à chaque itération, de composantes YR , Yv , YB In step 16, an iteration parameter k is initialized to the value 0 and in step 17, an approximate correction function Y, capable of varying at each iteration, of components Y R , Y v , Y is initialized B
A l'itération k=0 on choisit YR°, Yv°, YB° égales à la fonction identité. A l'étape 18, on calcule pour chaque itération k une matrice approchée P de passage du système colorimétrique de référence XYZ au système colorimétrique lié à la chaîne d'acquisition par la formule :At iteration k = 0 we choose Y R °, Y v °, Y B ° equal to the identity function. In step 18, an approximate matrix P of the transition from the reference colorimetric system XYZ to the colorimetric system linked to the acquisition chain by the formula is calculated for each iteration k:
Pk= (Yk) ( [RCi RC2 RC3] ) [XCj XC2 XC3]-' A l'étape 19, on calcule n valeurs de la fonction de correction approchée Y par la formule :P k = (Y k ) ([RCi RC 2 RC 3 ]) [XCj XC 2 XC 3 ] - 'In step 19, we calculate n values of the approximate correction function Y by the formula:
Yk(RE*) pour c allant de 1 à n A l'étape 20, on interpole les valeurs manquantes de la fonction de correction Y à 1 ' itération k de la manière suivante.Y k (RE *) for c ranging from 1 to n In step 20, the missing values of the correction function Y are interpolated at the iteration k in the following manner.
Pour la composante YR par exemple : si YRQ) est connu et si YR <ωι) est connu alors pour ω0 < ω < û>ι# on détermine YR k (ω) par la formule : log(Yk R(ω)/255) = ((ω-ωι)/(ω01)).log(YR k(ωo)/255)+((ω-ωo)/(ωo-ωι)).log(YR k(ωι)/255) On procède de même pour Yv et YB .For the component Y R for example: if Y RQ ) is known and if Y R <ωι) is known then for ω 0 <ω <û> ι # we determine Y R k (ω) by the formula: log (Y k R (ω) / 255) = ((ω-ωι) / (ω 01 )). log (Y R k (ωo) / 255) + ((ω-ωo) / (ωo-ωι)). log (Y R k (ωι) / 255) We do the same for Y v and Y B.
A l'étape 21, on effectue une normalisation des fonctions de correction YR k, Yv k, et Y BIn step 21, the correction functions Y R k , Y v k , and YB are normalized
255 . YR k«o ) /YR k( 255 ) → YR k(ω >255. Y R k “o) / Y R k (255) → Y R k (ω>
255 . Yv k(ω ) /Yv k( 255 ) → Yv k(ω )255. Y v k (ω) / Y v k (255) → Y v k (ω)
255 .YB k(ω ) /YB k( 255 ) → YB k(G> ) pour ω allant de 1 à n.255 .Y B k (ω) / Y B k (255) → Y B k (G>) for ω ranging from 1 to n.
A l'étape 22, on calcule l'erreur e par la formule : In step 22, the error e is calculated by the formula:
pour i allant de 1 a n, avec M = (P )for i going from 1 to n, with M = (P)
A l'étape 23, on incrémente le paramètre d'itération k.In step 23, the iteration parameter k is incremented.
A l'étape 24, on teste s'il y a convergence de 1 'erreur e ou non.In step 24, it is tested whether there is convergence of the error e or not.
Si tel est le cas, on arrête le processus itératif à l'étape 25 et sinon on retourne à l'étape 18 de calcul d'une nouvelle matrice de passage approchée P et d'une nouvelle fonction approchée Y de correction des non- linéarités.If this is the case, we stop the iterative process in step 25 and otherwise we return to step 18 of calculation of a new approximate pass matrix P and of a new approximate function Y of correction of non-linearities .
A l'étape 25, on calcule la matrice définitive M de passage du système colorimétrique lié à la chaîne d'acquisition au système colorimétrique de référence par la formule :In step 25, the final matrix M of the passage from the colorimetric system linked to the acquisition chain to the reference colorimetric system is calculated by the formula:
M≈M*=Yk([XCι XC2XC3])[RC, RC2RC3]"'M≈M * = Y k ([XCι XC 2 XC 3 ]) [RC, RC 2 RC 3 ] " '
Le calcul de la matrice de passage M et de la fonction Y de correction des non-linéarités s'effectue ainsi à partir d'un procédé itératif dans lequel à chaque itération on calcule une matrice de passage approchée et une fonction de correction des non-linéarités approchée. "Une fois le calcul des composantes YR, Yv, et YB de la fonction Y et le calcul de la matrice de passage M effectués, on détermine les fonctions de correction de 1'inhomogénéité de l'illumination de l'objet 0 par la source 7 et de correction des aberrations optiques de la caméra, c'est-à-dire les fonctions FX(i,j), FY(i,j) et FZ(i,j) précitées.The computation of the passage matrix M and of the function Y of correction of non-linearities is thus carried out from an iterative method in which at each iteration an approximate passage matrix and a function of correction of non-linearities are calculated. approximate linearity. " Once the computation of the components Y R , Y v , and Y B of the function Y and the computation of the matrix of passage M carried out, one determines the functions of correction of the inhomogeneity of the illumination of the object 0 by the source 7 and correction of the optical aberrations of the camera, that is to say the functions FX (i, j), FY (i, j) and FZ (i, j) mentioned above.
Le calcul des fonctions FX(i,j), FY(i,j) et FZ(i,j) s'effectue en acquérant l'image d'un objet de couleur uniforme occupant la totalité du champ d'observation de la caméra et en déterminant la correction à apporter de manière à ce que tous les points de l'image aient les mêmes composantes trichromatiques que le centre de 1•image. Plus précisément, dans l'exemple décrit, on procède en effectuant la moyenne des composantes trichromatiques d'un ensemble de points appartenant à une fenêtre de mesure, cet ensemble de points étant centré sur un point de coordonnées i, j. On obtient ainsi des valeurs moyennes IMX(i,j),The functions FX (i, j), FY (i, j) and FZ (i, j) are calculated by acquiring the image of an object of uniform color occupying the entire field of observation of the camera and by determining the correction to be made so that all the points of the image have the same trichromatic components as the center of the image. More precisely, in the example described, the procedure is carried out by averaging the trichromatic components of a set of points belonging to a measurement window, this set of points being centered on a point of coordinates i, j. We thus obtain average values IMX (i, j),
IMY(i,j), IMZ(i,j) et l'on détermine les fonctions FX(i,j), FY(i,j) et FZ(i,j) par les formules suivantes :IMY (i, j), IMZ (i, j) and the functions FX (i, j), FY (i, j) and FZ (i, j) are determined by the following formulas:
FX (i.j) = IMX (t ccnlre, ; centreVIMX (t/)FX (ij) = IMX (t ccnlre ,; centreVIMX (t /)
FY (*./) = IMY (c „„,„, j ccntreVIMY (*./)FY (*. /) = IMY (c „„, „, j ccntreVIMY (*. /)
FZ {i.j) = IMZ (i «..u,, j centre)/IMZ (ti/) où Centre, Centre sont les coordonnées du centre de 1»image. Le passage des composantes (R,V,B) aux composantes (X,Y,Z) tel qu'il vient d'être décrit peut introduire un biais dans le cas où les produits D65(λ).x(λ), Ds5(λ).y(λ) et Dgs(λ).z(λ) ne sont pas des combinaisons linéaires des produits I(λ) .FR(λ) ,I(λ) .FV(λ) ,I(λ) .FB(λ) ce qui est le cas la plupart du temps. Afin de réduire ce biais, on peut avantageusement filtrer la source avec un filtre optique F défini de manière à minimiser l'erreur des écarts entre les produitsFZ {ij) = IMZ (i "..u ,, j center) / IMZ (ti /) where Ce n t r e, Ce n t r e are the coordinates of the center of 1 " image. The transition from components (R, G, B) to components (X, Y, Z) as just described can introduce a bias in the case where the products D 65 (λ) .x (λ), Ds 5 (λ) .y (λ) and Dgs (λ) .z (λ) are not linear combinations of the products I (λ) .FR (λ), I (λ) .FV (λ), I ( λ) .FB (λ) which is the case most of the time. In order to reduce this bias, it is advantageous to filter the source with an optical filter F defined so as to minimize the error of the differences between the products.
D65 (λ) .x(λ) ,D65(λ) .y(λ),D65(λ) .z(λ) et une combinaison linéaire des produitsD 65 ( λ ) .x (λ), D 65 (λ) .y (λ), D 65 (λ) .z (λ) and a linear combination of the products
F(λ).I(λ).FR(λ), F(λ)I(λ).FV(λ),F(λ) I(λ).FB(λ).F (λ) .I (λ) .FR (λ), F (λ) I (λ) .FV (λ), F (λ) I (λ) .FB (λ).
Ce filtre sert à optimiser la mesure de la couleur et est adapté à la chaîne d'acquisition.This filter is used to optimize the measurement of color and is adapted to the acquisition chain.
On comprend que l'exemple particulier de réalisation de l'invention qui vient d'être décrit permet de connaître avec précision les composantes (X,Y,Z), dans un système colorimétrique de référence, d'un objet placé dans le champ d'observation d'une caméra vidéo.It is understood that the particular embodiment of the invention which has just been described makes it possible to know precisely the components (X, Y, Z), in a colorimetric reference system, of an object placed in the field d observation of a video camera.
On peut ainsi inspecter sans contact physique des objets, par exemple des récipients ou des étiquettes se déplaçant à grande vitesse dans une chaîne de fabrication, en vue de déceler une variation de la couleur de ces objets ou des défauts de surface.Objects, for example containers or labels moving at high speed in a production line, can thus be inspected without physical contact, in order to detect a variation in the color of these objects or surface defects.
Il peut s'avérer également intéressant de restituer fidèlement au moyen d'une chaîne de visualisation la couleur de l'objet observé par la caméra.It can also be interesting to faithfully reproduce by means of a display chain the color of the object observed by the camera.
Avantageusement, on effectue à la fois une mesure de la couleur et l'on restitue celle-ci fidèlement au moyen de la chaîne de visualisation. On peut toutefois, sans sortir du cadre de l'invention, effectuer l'un ou l'autre.Advantageously, both a measurement of the color is carried out and the color is faithfully reproduced by means of the display chain. However, without departing from the scope of the invention, one or the other can be carried out.
Dans le cas où l'on se contente de restituer fidèlement la couleur de l'objet au moyen de la chaîne de visualisation, il n'est pas nécessaire d'afficher pour l'utilisateur les composantes trichromatiques de la couleur de l'objet dans le système colorimétrique de référence, qui ont été calculées par l'unité centrale 5 de la manière indiquée ci-dessus.In the case where one is content to faithfully reproduce the color of the object by means of the display chain, it is not necessary to display for the user the trichromatic components of the color of the object in the reference colorimetric system, which have been calculated by the central processing unit 5 in the manner indicated above.
L'envoi des signaux (R,V,B) de sortie du convertisseur 6 directement en entrée de la chaîne de visualisation conduirait à une restitution non satisfaisante de la couleur de l'objet sur l'écran du dispositif de visualisation 4, en raison notamment des non- linéarités de la chaîne d'acquisition et de celles de la chaîne de visualisation et de la différence entre les systèmes colorimétriques liés respectivement à la chaîne d'acquisition et à la chaîne de visualisation.Sending the output signals (R, G, B) of the converter 6 directly to the input of the display chain would lead to an unsatisfactory rendering of the color of the object on the screen of the display device 4, in particular because of the non-linearities of the acquisition chain and those of the display chain and of the difference between the colorimetric systems linked respectively to the acquisition chain and to the display chain.
Une première amélioration est apportée par la correction des non-linéarités de la chaîne d'acquisition comme décrit précédemment.A first improvement is made by correcting the non-linearities of the acquisition chain as described above.
Toutefois, on peut améliorer encore davantage la qualité de la restitution de la couleur de l'objet lorsque 1'on corrige les non-linéarités de la chaîne de visualisation.However, the quality of the color reproduction of the object can be improved even more when the non-linearities of the display chain are corrected.
Cette correction est effectuée dans l'unité centrale 5. On a modélisé sur la figure 5 le traitement pour passer des composantes trichromatiques (X,Y,Z) dans le système colorimétrique de référence XYZ aux composantes trichromatiques (R',V',B') à l'entrée de la chaîne de visualisation. On commence par transformer les composantes trichromatiques (X,Y,Z) précédemment déterminées en composantes trichromatiques dans le système colorimétrique lié au dispositif de visualisation, au moyen d'une matrice de passage M', puis on applique à chacune des composantes ainsi obtenue une fonction de correction Y non liée à la position sur l'écran, de composantes YR , Yv , et YB et une fonction de correction de l'inhomogénéité de l'éclairement de l'écran FR(i,j), FV(i,j), FB(i,j) liée à la position sur ce dernier. On a modélisé sur la figure 6 le traitement des signaux numériques (R',V',B') reçus par la chaîne de visualisation et conduisant à l'obtention d'une image sur l'écran du dispositif de visualisation.This correction is carried out in the central unit 5. The processing has been modeled in FIG. 5 to pass from the trichromatic components (X, Y, Z) in the reference colorimetric system XYZ to the trichromatic components (R ', V', B ') at the entry of the display chain. We start by transforming the trichromatic components (X, Y, Z) previously determined into trichromatic components in the colorimetric system linked to the display device, by means of a passage matrix M ', then we apply to each of the components thus obtained a correction function Y not related to the position on the screen, of components Y R , Y v , and Y B and a function for correcting the non-uniformity of the screen illumination FR (i, j), FV (i, j), FB (i, j) linked to the position on the latter. The processing of the digital signals (R ', V', B ') received by the display chain and leading to the production of an image on the screen of the display device has been modeled in FIG. 6.
Les composantes trichromatiques (R',V',B') pour chaque point de l'image sont transformées en signaux analogiques au moyen d'un convertisseur numérique/analogique à trois voies 26,27 et 28. Les signaux analogiques en sortie du convertisseur sont traités de façon connue en soi en 29 pour commander chacun un faisceau cathodique destiné à illuminer des régions phosphorescentes de l'écran produisant en réponse au flux d'électrons incident une émission lumineuse de couleur déterminée. L'addition des spectres d'émission R(λ), V(λ), B(λ) des régions phosphorescentes, produisant respectivement lesThe trichromatic components (R ', V', B ') for each point of the image are transformed into signals analog by means of a three-way digital / analog converter 26, 27 and 28. The analog signals at the output of the converter are processed in a manner known per se at 29 to each control a cathode beam intended to illuminate phosphorescent regions of the screen producing in response to the incident electron flow a light emission of determined color. The addition of the emission spectra R (λ), V (λ), B (λ) of the phosphorescent regions, respectively producing the
couleurs rouge, vert et bleu, conduit à un spectre résultant E(λ) en chaque point de l'image.colors red, green and blue, leads to a resulting spectrum E (λ) at each point of the image.
Cette matrice de passage M' est calculée par la connaissance des composantes trichromatiques (XR. ,VR. ,ZR- ) , (Xv/Yv/Zv) et (XB. ,YB. ,ZB. ) dans le système de référence colorimétrique XYZ des couleurs correspondant respectivement aux triplets (255,0,0), (0,255,0) et (0,0,255) en entrée pour chaque point de l'image.This passage matrix M 'is calculated by knowing the trichromatic components (X R. , V R. , Z R -), (Xv / Yv / Zv) and (X B. , Y B. , Z B. ) In the XYZ colorimetric reference system of the colors corresponding respectively to the triplets (255,0,0), (0,255,0) and (0,0,255) as input for each point of the image.
La matrice de passage M' a pour vecteurs colonnes les coordonnées dans le système colorimétrique de référence des trois couleurs primaires considérées.The passage matrix M 'has as column vectors the coordinates in the reference colorimetric system of the three primary colors considered.
XR• Xy< XB' M' = YR. Yv- YB-X R • Xy <X B ' M' = Y R. Y v - Y B -
ZR» Zy Z3«Z R "Zy Z 3 "
Pour calculer les composantes Y R, Y V/ et Y B de la fonction de correction Y , on peut utiliser, connaissant la matrice M», un colorimètre d'écran pour mesurer la lumière émise au centre de l'image en fonction de triplets successifs et différents de valeurs d'entrée (R«,V',B'). On peut encore déterminer les composantes YR ,To calculate the components Y R , Y V / and Y B of the correction function Y, we can use, knowing the matrix M ", a screen colorimeter to measure the light emitted in the center of the image as a function of triplets successive and different input values (R " , V ', B'). We can still determine the components Y R ,
Yv " et YB ' sans colorimètre d'écran de la façon suivante.Y v " and Y B ' without screen colorimeter as follows.
On tient compte du fait que la luminance W en chaque point de l'écran est liée à la tension V commandant le faisceau d'électrons qui l'atteint par la formule approximative suivante : logCW/W^)=k! +k2 log(V/V«„)+k3(log(V/Vm„)2+kt(logCVΛ/,™))3 - -We take into account the fact that the luminance W at each point of the screen is linked to the voltage V controlling the electron beam which reaches it by the following approximate formula: logCW / W ^) = k ! + k 2 log (V / V " „) + k 3 (log (V / V m „) 2 + kt (logCVΛ /, ™)) 3 - -
On distingue alors deux domaines pour les valeurs R',V ou B' d'entrée : [0,64] et [64,255].There are then two domains for the input R ', V or B' values: [0.64] and [64.255].
Pour chaque domaine, on détermine les paramètres et k4 par la valeur de la luminance lorsque le signal numérique d'entrée vaut successivement 0,32, 64,128 pour le premier domaine et 32,64,128,255 pour le second.For each area, the parameters are determined and k 4 by the value of the luminance when the digital input signal is successively 0.32, 64.128 for the first domain and 32.64.128.255 for the second.
A titre d'exemple, on suppose que l'on commence par vouloir déterminer la composante Y R.As an example, we suppose that we start by wanting to determine the component Y R.
On affiche sur l'écran une mire telle qu'illustrée sur la figure 7, présentant au centre un rectangle de couleur rouge correspondant au choix de (128,0,0) en entrée. On inclut le rectangle central dans un rectangle tramé avec une ligne sur deux de couleur rouge correspondant à (255,0,0) en entrée et avec une ligne sur deux de couleur noire correspondant à (0,0,0) en entrée.A test pattern is displayed on the screen as illustrated in FIG. 7, presenting in the center a red rectangle corresponding to the choice of (128,0,0) as input. We include the central rectangle in a raster rectangle with a line in two of red color corresponding to (255,0,0) in input and with a line in two of black color corresponding to (0,0,0) in input.
On modifie ensuite le cas échéant le signal numérique en entrée (R',0,0) qui commande la luminance du rectangle central jusqu'à ce que la luminance de ce dernier et la luminance du rectangle tramé paraissent égales. On déduit ensuite de la correction qu'il a fallu apporter au signal d'entrée pour obtenir cette égalisation la valeur de la fonction Y R(128).The digital input signal is then modified if necessary (R ′, 0.0) which controls the luminance of the central rectangle until the luminance of the latter and the luminance of the screened rectangle appear equal. We then deduce from the correction that had to be made to the input signal to obtain this equalization the value of the function Y R (128).
On recommence alors en affichant au centre un rectangle de couleur (64,0,0) entouré par un rectangle tramé avec une ligne sur deux de couleur rouge correspondant à (Y R(128) ,0,0) et avec une ligne sur deux de couleur noire, ce qui permet de calculer Y R(64),etc...We then start again by displaying in the center a rectangle of color (64,0,0) surrounded by a raster rectangle with a line out of two of red color corresponding to (Y R (128), 0,0) and with a line out of two black in color, which makes it possible to calculate Y R (64), etc.
On détermine ensuite les valeurs des paramètres kif k 2, ^3 et k4 et l'on calcule les valeurs manquantes de Y R d•après la formule précédente. t ιThe values of the parameters k i f k 2 , ^ 3 and k 4 are then determined and the missing values of Y R d • are calculated according to the preceding formula. t ι
On opère de même pour calculer Y v et Y B.We do the same to calculate Y v and Y B.
L'inhomogénéité de l'éclairement de l'écran est principalement due à la dispersion du faisceau d'électrons qui frappe l'écran. Afin de corriger cette inhomogénéité, on mesure pour chacune des trois voies de rouge, vert et bleu la luminance en différents points de l'écran.The non-uniformity of the screen illumination is mainly due to the dispersion of the electron beam which strikes the screen. In order to correct this inhomogeneity, we measure for each of the three channels of red, green and blue the luminance at different points on the screen.
Pour chaque voie de rouge, vert ou bleu, on calcule les facteurs correctifs à appliquer en chaque point de l'écran.For each red, green or blue channel, the corrective factors to be applied at each point of the screen are calculated.
On a noté les fonctions de correction FR(i,j), FV(i,j) et FB(i,j) pour les voies de rouge, vert et bleu respectivement.The correction functions FR (i, j), FV (i, j) and FB (i, j) were noted for the red, green and blue channels respectively.
On considère que l'écran est calibré au centre, de sorte qu'il suffit de connaître les facteurs correctifsWe consider that the screen is calibrated in the center, so it suffices to know the corrective factors
à appliquer en chaque point de coordonnées i,j de la surface de l'écran hors du centre pour obtenir un écran totalement calibré.to be applied at each point of coordinates i, j of the screen surface outside the center to obtain a fully calibrated screen.
L'éclairement de l'écran en fonction des coordonnées i,j d'un point hors du centre et des coordonnées icentrβf jcentre au centre de l'écran varie approximativement comme la fonction C(i,j) suivante :The illumination of the screen as a function of the coordinates i, j of a point outside the center and of the coordinates icent r βf j cen t r e in the center of the screen varies approximately as the following function C (i, j) :
C(ij) '* *((1 + ** où r désigne le rayon de courbure de l'écran. On mesure à l'aide d'un spectrocolorimètre ou d'un colorimètre d'écran l'intensité lumineuse pour chaque rectangle d'une grille de calibration telle que représentée sur la figure 8.C (ij) '* * ((1 + ** where r denotes the radius of curvature of the screen. The light intensity for each rectangle of a calibration grid as shown in FIG. 8 is measured using a spectrocolorimeter or a screen colorimeter.
En comparant cette intensité avec l'intensité lumineuse au centre, on peut en déduire une pluralité de valeurs pour la fonction FR(i,j).By comparing this intensity with the light intensity in the center, we can deduce a plurality of values for the function FR (i, j).
Connaissant ces valeurs il est alors possible de calculer les valeurs manquantes de la fonction FR(i,j) par interpolation à l'aide d'une fonction polynomiale de degré 3.Knowing these values it is then possible to calculate the missing values of the function FR (i, j) by interpolation using a polynomial function of degree 3.
On obtient FV(i,j) et FB(i,j)de la même manière.We get FV (i, j) and FB (i, j) in the same way.
Par ailleurs, le tube cathodique se comporte comme un filtre passe-bas et la valeur du signal de commande du faisceau d'électrons atteignant, sur une même trame, un pixel dépend de la valeur du signal de commande du pixel précédent sur cette trame. - -Furthermore, the cathode-ray tube behaves like a low-pass filter and the value of the control signal of the electron beam reaching, on the same frame, one pixel depends on the value of the control signal of the previous pixel on this frame. - -
A titre d'exemple, on a représenté sur la figure 9 l'évolution de la variation de la luminance de pixels successifs situés sur une même trame en fonction de la variation du niveau de commande. Plus précisément, on illustré le cas où le niveau de commande vaut m^ pour les pixels situés au début de la trame et passe à m2 pour les pixels suivants, la valeur m2 étant inférieure à mi-By way of example, FIG. 9 shows the evolution of the variation in the luminance of successive pixels situated on the same frame as a function of the variation of the control level. More precisely, we illustrate the case where the command level is equal to m ^ for the pixels located at the start of the frame and goes to m 2 for the following pixels, the value m 2 being less than mid
On observe que la luminance W des pixels, en réponse au niveau de commande m2/ ne décroît pas brusquement de W(mι) à W(m2) mais de façon sensiblement exponentielle.It is observed that the luminance W of the pixels, in response to the control level m 2 / does not suddenly decrease from W (mι) to W (m 2 ) but in a substantially exponential manner.
En d'autres termes, si le niveau de commande du pixel passe brusquement de la valeur mi à la valeur m2, la luminance n'atteint pas immédiatement le niveau W(m2).In other words, if the command level of the pixel suddenly changes from the value mi to the value m 2 , the luminance does not immediately reach the level W (m 2 ).
On corrige alors avantageusement le niveau de commande en anticipant le temps de montée ou de descente pour chacune des trois voies de rouge, vert et bleu.The level of control is then advantageously corrected by anticipating the rise or fall time for each of the three channels of red, green and blue.
La correction s'opère pour chaque trame dans le sens du balayage.The correction is made for each frame in the scanning direction.
A supposer que l'on souhaite pour une même trame passer d'une luminance W(mχ) correspondant à un niveau de commande mi à une luminance W(m2) correspondant à un niveau de commande m2, on corrige par anticipation le niveau du signal de commande des pixels que l'on souhaite activer pour que ces derniers atteignent le niveau de luminance W(m2) plus rapidement.Assuming that one wishes for the same frame to go from a luminance W (mχ) corresponding to a control level mi to a luminance W (m 2 ) corresponding to a control level m 2 , the level is corrected in advance of the control signal of the pixels that one wishes to activate so that the latter reach the luminance level W (m 2 ) more quickly.
Ainsi, on commande les pixels avec un niveau de commande 1113 inférieur à m2, de manière à obtenir une décroissance plus rapide de la luminance comme illustré sur la figure 10.Thus, the pixels are controlled with a control level 111 3 less than m 2 , so as to obtain a faster decrease in luminance as illustrated in FIG. 10.
Cette correction prédictive du niveau de commande n'apparaît pas sur la modélisation représentée sur la figure 5, dans un souci de clarté du dessin. Pour déterminer la constante de temps permettant de calculer le temps de montée ou de descente du signal de commande du faisceau d'électrons, on peut procéder en affichant sur l'écran un premier rectangle d'une même couleur dont on commande un pixel sur deux de chaque trame composant ce rectangle avec des niveaux de commande de valeurs différentes.This predictive correction of the command level does not appear on the modeling represented in FIG. 5, for the sake of clarity of the drawing. To determine the time constant allowing to calculate the rise or fall time of the electron beam control signal, we can proceed by displaying on the screen a first rectangle of the same color which we control every other pixel of each frame making up this rectangle with command levels of different values.
On affiche également sur l'écran un deuxième rectangle de la même couleur et de même niveau de commande pour tous les pixels. On peut ensuite déduire des valeurs des niveaux de commande des pixels composant les deux rectangles affichés sur l'écran la constante de temps et la correction à apporter aux niveaux de commande de ces pixels pour effectuer la correction prédictive précitée. Finalement, l'invention permet de mesurer la couleur d'objets opaques ou non opaques, plans ou en relief, mobiles ou fixes, sans contact avec ces derniers, en transmission ou en réflexion, et plus spécialement la couleur de la peau et des cheveux. Dans un mode de réalisation avantageux, l'invention permet encore de restituer sans dénaturation excessive la couleur d'un objet au moyen d'un dispositif de visualisation.We also display on the screen a second rectangle of the same color and with the same level of control for all the pixels. It is then possible to deduce from the values of the command levels of the pixels making up the two rectangles displayed on the screen the time constant and the correction to be made to the command levels of these pixels to effect the aforementioned predictive correction. Finally, the invention makes it possible to measure the color of opaque or non-opaque objects, flat or in relief, mobile or fixed, without contact with the latter, in transmission or in reflection, and more especially the color of the skin and the hair. . In an advantageous embodiment, the invention also makes it possible to restore the color of an object without excessive denaturing by means of a display device.
L'invention permet en outre de mesurer la couleur en chaque point d'un objet, même si ce dernier est de couleur non uniforme.The invention also makes it possible to measure the color at each point of an object, even if the latter is of non-uniform color.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit et l'on peut notamment utiliser d'autres dispositifs de visualisation, tels qu'une imprimante ou un écran à cristaux liquides. Of course, the invention is not limited to the embodiment which has just been described and it is possible in particular to use other display devices, such as a printer or a liquid crystal screen.

Claims

- - - -
REVENDICATIONS 1 - Dispositif de mesure de la couleur, caractérisé par le fait qu'il comporte :CLAIMS 1 - Color measurement device, characterized in that it comprises:
- une chaîne d'acquisition (2,6) incluant une caméra vidéo (2), ladite chaîne d'acquisition étant apte à délivrer des signaux (R,V,B) représentatifs des composantes trichromatiques dans un système colorimétrique lié à ladite chaîne d'acquisition de la couleur d'un objet (O) placé dans le champ d'observation de la caméra, et - des moyens de traitement (5) agencés pour déterminer, à partir desdits signaux (R,V,B), les composantes trichromatiques (X,Y,Z) de la couleur de l'objet dans un système colorimétrique de référence (XYZ) en utilisant une matrice (M) de passage du système colorimétrique lié à ladite chaîne d'acquisition vers le système colorimétrique de référence et une fonction de correction (T) des non-linéarités de ladite chaîne d'acquisition, ladite matrice de passage (M) et ladite fonction de correction (T) étant calculées par un processus itératif à partir des composantes trichromatiques connues dans le système colorimétrique de référence de trois couleurs primaires (XCx, XC2/ XC3) et d'au moins deux niveaux de gris (XEι,XE2, ... ,XEn) et de leurs composantes trichromatiques ( RCl f RC2/ RC3;REi, RE2,.../ REn) dans le système colorimétrique lié à ladite chaîne d'acquisition, obtenues à partir de l'observation par ladite caméra vidéo desdites couleurs primaires et desdits niveaux de gris.- an acquisition chain (2,6) including a video camera (2), said acquisition chain being capable of delivering signals (R, G, B) representative of the trichromatic components in a colorimetric system linked to said chain d acquisition of the color of an object (O) placed in the field of observation of the camera, and - processing means (5) arranged to determine, from said signals (R, G, B), the components trichromatic (X, Y, Z) of the color of the object in a reference colorimetric system (XYZ) using a matrix (M) for passage from the colorimetric system linked to said acquisition chain to the reference colorimetric system and a correction function (T) for the non-linearities of said acquisition chain, said passage matrix (M) and said correction function (T) being calculated by an iterative process from the trichromatic components known in the colorimetric system of refer nce of three primary colors (XCx, XC 2 / XC 3 ) and at least two gray levels (XEι, XE 2 , ..., XE n ) and their trichromatic components (RC lf RC 2 / RC 3 ; REi, RE 2 , ... / RE n ) in the colorimetric system linked to said acquisition chain, obtained from the observation by said video camera of said primary colors and of said gray levels.
2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre une chaîne de visualisation (4) pour restituer tout ou partie de l'image observée par ladite caméra vidéo (2) après le traitement, par ladite fonction de correction, desdits signaux (R,V,B) délivrés par la chaîne d'acquisition (2,6).2 - Device according to claim 1, characterized in that it further comprises a display chain (4) for reproducing all or part of the image observed by said video camera (2) after processing, by said function of correction of said signals (R, G, B) delivered by the acquisition chain (2,6).
3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite chaîne de visualisation comporte un dispositif de visualisation (4) à tube cathodique. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre une source lumineuse pour éclairer l'objet placé dans le champ d'observation de la caméra, cette source présentant un spectre d'émission continu I(λ) choisi de manière à se rapprocher d'un illuminant de référence, de spectre D(λ).3 - Device according to claim 2, characterized in that said display chain comprises a display device (4) with cathode ray tube. 4 - Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that it further comprises a light source for illuminating the object placed in the field of observation of the camera, this source having an emission spectrum continuous I (λ) chosen so as to approximate a reference illuminant, of spectrum D (λ).
5 - Dispositif selon la revendication 4, la caméra comportant un ensemble de filtres optiques de spectres FR(λ), FV(λ) et FB(λ) pour décomposer sur les capteurs de cette caméra 1 ' image observée par la caméra en images de couleurs primaires, caractérisé par le fait que la source est filtrée par un ou plusieurs filtres dont la fonction de filtrage résultante F(λ) est choisie de manière à minimiser 1 ' erreur des écarts entre les produits D(λ) ,χ(λ) ,D(λ) .y(λ) ,D(λ) .z(λ) et une combinaison linéaire des produits5 - Device according to claim 4, the camera comprising a set of optical filters of spectra FR (λ), FV (λ) and FB (λ) to decompose on the sensors of this camera the image observed by the camera into images of primary colors, characterized in that the source is filtered by one or more filters whose resulting filtering function F (λ) is chosen so as to minimize the error of the differences between the products D (λ), χ (λ) , D (λ) .y (λ), D (λ) .z (λ) and a linear combination of the products
F(λ).I(λ).FR(λ), F(λ) .I(λ) .FV(λ),F(λ) .I(λ) .FB(λ) où x(λ),y(λ) et z(λ) sont les coordonnées trichromatiques spectrales dans le système colorimétrique de référence. 6 - Dispositif selon la revendication 5 , caractérisé par le fait que ledit illuminant de référence est l'illuminant de spectre Dfc5(λ) de la CIE.F (λ) .I (λ) .FR (λ), F (λ) .I (λ) .FV (λ), F (λ) .I (λ) .FB (λ) where x (λ), y (λ) and z (λ) are the spectral trichromatic coordinates in the reference colorimetric system. 6 - Device according to claim 5, characterized in that said reference illuminant is the illuminant of spectrum Dfc 5 (λ) of the CIE.
7 - Procédé de mesure de la couleur à partir d'une chaîne d'acquisition incluant une caméra vidéo (2) apte à délivrer des signaux (R,V,B) représentatifs des composantes trichromatiques dans un système colorimétrique lié à ladite chaîne d'acquisition de la couleur d'un objet7 - Method for measuring color from an acquisition chain including a video camera (2) capable of delivering signals (R, G, B) representative of the trichromatic components in a colorimetric system linked to said chain of color acquisition of an object
(0) placé dans le champ d'observation de la caméra, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à :(0) placed in the field of observation of the camera, characterized in that it comprises the steps consisting in:
- placer successivement ou simultanément dans le champ d'observation de la caméra trois couleurs primaires et au moins deux niveaux de gris, les composantes trichromatiques desdites couleurs primaires et niveaux de gris étant connues dans un système colorimétique de référence (X,Y,Z), - -- successively or simultaneously placing three primary colors and at least two gray levels in the field of observation of the camera, the trichromatic components of said primary colors and gray levels being known in a reference colorimetric system (X, Y, Z) , - -
- calculer, par un processus itératif, à partir desdites composantes trichromatiques dans ledit système colorimétrique de référence et des composantes trichromatiques correspondantes dans le système colorimétrique lié à ladite chaîne d'acquisition, obtenues à partir de l'observation par ladite caméra vidéo desdites couleurs primaires et desdits niveaux de gris, une matrice (M) de passage du système colorimétrique lié à ladite chaîne d'acquisition vers le système colorimétrique de référence et une fonction de correction ( T) des non- linéarités de ladite chaîne d'acquisition,- calculate, by an iterative process, from said trichromatic components in said reference colorimetric system and corresponding trichromatic components in the colorimetric system linked to said acquisition chain, obtained from the observation by said video camera of said primary colors and from said gray levels, a matrix (M) for passing from the colorimetric system linked to said acquisition chain to the reference colorimetric system and a function for correcting (T) the non-linearities of said acquisition chain,
- les composantes trichromatiques, dans le système colorimétrique de référence, de la couleur d'un objet placé dans le champ d'observation de la caméra étant déterminées en utilisant ladite matrice de passage et ladite fonction de correction ainsi calculées.- the trichromatic components, in the reference colorimetric system, of the color of an object placed in the field of observation of the camera being determined using said passage matrix and said correction function thus calculated.
8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il comprend entre outre l'étape consistant à visualiser au moyen d'une chaîne de visualisation la couleur de l'objet après correction des non-linéarités de la chaîne d'acquisition.8 - Method according to claim 7, characterized in that it further comprises the step of viewing by means of a display chain the color of the object after correction of the non-linearities of the acquisition chain .
9 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'on corrige en outre les non-linéarités de la chaîne de visualisation. 10 - Procédé selon l'une des revendications 8 et9 - Method according to claim 8, characterized in that it further corrects the non-linearities of the display chain. 10 - Method according to one of claims 8 and
9 , caractérisé par le fait que la chaîne de visualisation comprend un dispositif de visualisation (4) à tube cathodique.9, characterized in that the display chain comprises a display device (4) with cathode ray tube.
11 - Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait que lors d'une transition du niveau de commande des pixels d'une même trame entraînant une variation de luminance entre au moins un pixel de cette trame et le pixel immédiatement suivant, eu égard au sens de balayage de la trame, on choisit le niveau de commande dudit pixel immédiatement suivant en fonction de la vitesse de variation du signal de commande du faisceau d'électrons atteignant les pixels situés sur une même trame lorsque le niveau de commande desdits pixels varie. - -11 - Method according to claim 10, characterized in that during a transition of the control level of the pixels of the same frame causing a variation in luminance between at least one pixel of this frame and the immediately next pixel, having regard in the scanning direction of the frame, the control level of said immediately following pixel is chosen as a function of the speed of variation of the control signal of the electron beam reaching the pixels located on the same frame when the control level of said pixels varies . - -
12 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé par le fait que l'on détermine une fonction de correction des non-linéarités de la chaîne de visualisation en affichant deux zones d'une même couleur mais avec des luminances susceptibles d'être différentes, la couleur de l'une des zones étant obtenue par une juxtaposition de pixels de niveaux de commande distincts et la couleur de l'autre zone étant obtenue par un ensemble de pixels de même niveau de commande, en rendant égales les luminances des deux zones pour un observateur en agissant sur le niveau de commande des pixels de l'une des zones, et en déduisant de la valeur des niveaux de commande des pixels de chacune desdites zones une information pour le calcul de ladite fonction de correction des non-linéarités de la chaîne.12 - Method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that one determines a function of correction of the non-linearities of the display chain by displaying two areas of the same color but with luminances likely to be different, the color of one of the zones being obtained by a juxtaposition of pixels of distinct command levels and the color of the other zone being obtained by a set of pixels of the same command level, making equal the luminances of the two zones for an observer by acting on the level of control of the pixels of one of the zones, and by deducing from the value of the levels of control of the pixels of each of said zones information for the calculation of said function of correction of the non-linearities of the chain.
13 - Procédé selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la zone composée de pixels de niveaux de commande distincts est tramée.13 - Method according to claim 12, characterized in that the area composed of pixels of distinct control levels is screened.
14 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé par le fait que ladite zone tramée comporte une trame sur deux qui est noire.14 - A method according to claim 13, characterized in that said screened area includes a frame on two which is black.
15 - Procédé selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la zone composée de pixels de niveaux de commande distincts comporte un pixel sur deux, à chaque trame, dont le niveau de commande est différent de celui du pixel précédent.15 - Method according to claim 12, characterized in that the area composed of pixels of distinct command levels comprises one pixel out of two, at each frame, whose command level is different from that of the previous pixel.
16 - Procédé selon 1 'une quelconque des revendications 7 à 15, caractérisé par le fait que ledit processus itératif comporte les étapes consistant à : - calculer une matrice de passage approchée à partir des composantes trichromatiques connues desdites couleurs primaires et desdits niveaux de gris et d'une fonction de correction approchée,16 - Method according to any one of claims 7 to 15, characterized in that said iterative process comprises the steps consisting in: - calculating an approximate pass matrix from the known trichromatic components of said primary colors and of said gray levels and an approximate correction function,
- calculer une nouvelle fonction de correction approchée en utilisant la matrice de passage approchée ainsi calculée et les composantes trichromatiques connues desdits niveaux de gris et en interpolant les valeurs manquantes, - recommencer le calcul de la matrice de passage approchée et de la fonction de correction approchée jusqu'à atteindre un seuil de convergence fixé.- calculate a new approximate correction function using the approximate passage matrix thus calculated and the known trichromatic components of said gray levels and by interpolating the missing values, - start again the calculation of the approximate passage matrix and the approximate correction function until reaching a fixed convergence threshold.
17 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 15, caractérisé par le fait que ledit processus itératif comprend les étapes consistant à :17 - Method according to any one of claims 7 to 15, characterized in that said iterative process comprises the steps consisting in:
- calculer une fonction de correction approchée à partir des composantes trichromatiques connues desdites couleurs primaires et desdits niveaux de gris et d'une matrice de passage approchée, calculer une nouvelle matrice de passage approchée en utilisant les composantes trichromatiques connues desdits niveaux de gris et en interpolant les valeurs manquantes, - recommencer le calcul de la fonction de correction approchée et de la matrice de passage approchée jusqu'à atteindre un seuil de convergence fixé.- calculate an approximate correction function from the known trichromatic components of said primary colors and said gray levels and an approximate passage matrix, calculate a new approximate passage matrix using the known trichromatic components of said gray levels and by interpolating missing values, - repeat the calculation of the approximate correction function and the approximate pass matrix until a fixed convergence threshold is reached.
18 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 17, caractérisé par le fait que l'on corrige en outre l'inhomogénéité de 1•éclairement par la source de l'objet et les aberrations optiques de la caméra en mesurant la luminance de l'écran en différents points et en la comparant avec la luminance en un point de référence.18 - Method according to any one of claims 7 to 17, characterized in that one also corrects the non-uniformity of 1 • illumination by the source of the object and the optical aberrations of the camera by measuring the luminance of the screen at different points and comparing it with the luminance at a reference point.
19 - Procédé de correction de la réponse d'un dispositif de visualisation (4) comportant des trames de pixels, caractérisé par le fait que lors d'une transition du niveau de commande des pixels d'une même trame entraînant une variation de la luminance entre au moins un pixel de cette trame et le pixel immédiatement suivant, eu égard au sens de balayage de la trame, on choisit le niveau de commande dudit pixel immédiatement suivant en fonction de la vitesse de variation de la luminance des pixels situés sur une même trame lorsque le niveau de commande desdits pixels varie. 20 - Procède selon la revendication 19, caractérisé par le fait que l'on détermine une fonction de correction des non-linéarités dudit dispositif de visualisation (4) en affichant deux zones d'une même couleur mais avec des luminances susceptibles d'être différentes, la couleur de l'une des zones étant obtenue par une juxtaposition de pixels de niveaux de commande distincts et la couleur de l'autre zone étant obtenue par un ensemble de pixels de même niveau de commande, en rendant égales les luminances des deux zones pour un observateur en agissant sur le niveau de commande des pixels de l'une des zones, et en déduisant de la valeur des niveaux de commande des pixels de chacune desdites zones une information pour le calcul de ladite fonction de correction des non-linéarités du dispositif de visualisation.19 - Method for correcting the response of a display device (4) comprising pixel frames, characterized in that during a transition of the control level of the pixels of the same frame causing a variation in the luminance between at least one pixel of this frame and the immediately following pixel, having regard to the scanning direction of the frame, the control level of said immediately following pixel is chosen as a function of the speed of variation of the luminance of the pixels located on the same frame when the level of control of said pixels varies. 20 - Method according to claim 19, characterized in that one determines a function for correcting the non-linearities of said display device (4) by displaying two zones of the same color but with luminances likely to be different, the color of one of the zones being obtained by a juxtaposition of pixels of distinct control levels and the color of the other zone being obtained by a set of pixels of the same level of control, by making the luminances of the two zones equal for an observer by acting on the level of control of the pixels of one of the zones, and by deducting from the value of the levels of control of the pixels of each of said zones information for the calculation of said non-linearity correction function of the display device.
21 - Procédé selon la revendication 20, caractérisé par le fait que ladite zone composée de pixels de niveaux de commande distincts est tramée.21 - Method according to claim 20, characterized in that said area composed of pixels of distinct control levels is screened.
22 - Procédé selon la revendication 21, caractérisé par le fait que ladite zone tramée comporte une trame sur deux qui est noire.22 - A method according to claim 21, characterized in that said screened area comprises a frame in two which is black.
23 - Procédé selon la revendication 21, caractérisé par le fait que ladite zone composée de pixels de niveaux de commande distincts comporte un pixel sur deux, à chaque trame, dont le niveau de commande est différent de celui du pixel précédent sur cette trame. 23 - Method according to claim 21, characterized in that said area composed of pixels of distinct command levels comprises one pixel out of two, at each frame, the command level of which is different from that of the previous pixel on this frame.
EP97925130A 1996-05-23 1997-05-23 Colour measuring method and device Withdrawn EP0840882A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04027392A EP1510799A1 (en) 1996-05-23 1997-05-23 Colour measuring method and device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9606425 1996-05-23
FR9606425A FR2749077B1 (en) 1996-05-23 1996-05-23 COLOR MEASURING METHOD AND DEVICE
PCT/FR1997/000911 WO1997044642A2 (en) 1996-05-23 1997-05-23 Colour measuring method and device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04027392A Division EP1510799A1 (en) 1996-05-23 1997-05-23 Colour measuring method and device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0840882A2 true EP0840882A2 (en) 1998-05-13

Family

ID=9492399

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP97925130A Withdrawn EP0840882A2 (en) 1996-05-23 1997-05-23 Colour measuring method and device
EP04027392A Withdrawn EP1510799A1 (en) 1996-05-23 1997-05-23 Colour measuring method and device

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04027392A Withdrawn EP1510799A1 (en) 1996-05-23 1997-05-23 Colour measuring method and device

Country Status (7)

Country Link
US (2) US6362849B1 (en)
EP (2) EP0840882A2 (en)
JP (2) JPH11509931A (en)
AU (1) AU729262B2 (en)
CA (1) CA2224891A1 (en)
FR (1) FR2749077B1 (en)
WO (1) WO1997044642A2 (en)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1012272A5 (en) * 1998-11-06 2000-08-01 Biophotonics Sa Device and method for measuring image colored.
DE19906375C1 (en) * 1999-02-16 2000-07-20 Reinhard Diem Method to determine colors of objects, especially teeth; involves using calibration card under different light conditions to determine calibration factors for correcting image obtained with video camera
US7088386B2 (en) 2000-04-21 2006-08-08 Shiseido Company, Ltd. Makeup counseling apparatus
US6707929B2 (en) * 2000-05-12 2004-03-16 The Procter & Gamble Company Method for analyzing hair and predicting achievable hair dyeing ending colors
FR2821671B1 (en) * 2001-03-02 2003-08-08 Gtm Construction METHOD FOR EVALUATING THE COLOR OF A SURFACE AND THE HOMOGENEITY OF THIS COLOR
FR2822267B1 (en) 2001-03-16 2004-07-02 Oreal DEVICE FOR PROVIDING PERSONALIZED HAIR COLORING ADVICE
US6583880B2 (en) * 2001-04-27 2003-06-24 International Business Machines Corporation Portable colorimeter
US20030063300A1 (en) * 2001-10-01 2003-04-03 Gilles Rubinstenn Calibrating image capturing
JP3800326B2 (en) * 2002-02-05 2006-07-26 セイコーエプソン株式会社 Photodetection device, photodetection method, program, and recording medium
US7012633B2 (en) * 2002-03-06 2006-03-14 Radiant Imaging, Inv. Color calibration method for imaging color measurement device
US20030223648A1 (en) * 2002-05-29 2003-12-04 Albrecht Richard E. Method of correcting image shift
FR2848826B1 (en) * 2002-12-24 2005-03-18 Oreal COSMETIC COMPOSITIONS AND CONTRAST CARDS FOR CHARACTERIZING THEM
US20050025728A1 (en) * 2002-12-24 2005-02-03 L'oreal Cosmetic compositions and contrast cards for characterizing them
US6877896B2 (en) * 2002-12-26 2005-04-12 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Ambient temperature control apparatus used for measuring display panel
US7262779B1 (en) 2003-04-10 2007-08-28 Applied Vision Company, Llc Differential imaging colorimeter
US7430316B2 (en) * 2004-01-29 2008-09-30 Datacolor Holding Ag Method for visually accurately predicting color matches on different materials
US20060082843A1 (en) * 2004-10-14 2006-04-20 International Business Machines Corporation Method and system for calibration and characterization of joint nonlinear and linear transformations for a color input or output device
JP4331097B2 (en) * 2004-12-10 2009-09-16 株式会社東芝 Surface roughness measurement method and apparatus, and turbine deterioration diagnosis method
FR2881232B1 (en) * 2005-01-27 2007-06-22 Jean Pierre Guillemin COLORIMETRIC CALIBRATION METHOD OF IMAGE CAPTURE APPARATUS, APPARATUS THUS CALIBER AND COLORIMETRY APPLICATION
FR2881858A1 (en) * 2005-02-04 2006-08-11 Oreal Interactive system for recommending cosmetic to person, transmits information related to desired appearance characteristic determined by data management unit and cosmetic for obtaining desired appearance characteristic, to person
ITTO20050070A1 (en) * 2005-02-08 2006-08-09 Alessandro Occelli COLOR ANALYSIS DEVICE OF A DISOMOGENOUS MATERIAL, WHICH HAIR, AND ITS PROCEDURE
US7586521B2 (en) * 2006-01-27 2009-09-08 Nethra Imaging Inc. Automatic color calibration of an image sensor
US7602493B2 (en) * 2006-02-14 2009-10-13 John Ramirez Electronic color matching apparatus and method of display
US8049789B2 (en) * 2006-12-15 2011-11-01 ON Semiconductor Trading, Ltd White balance correction using illuminant estimation
FR2913515A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-12 Sagem Comm INTERACTIVE SYSTEM OF AID SELECTING COSMETIC PRODUCTS
JP5290585B2 (en) * 2008-01-17 2013-09-18 株式会社 資生堂 Skin color evaluation method, skin color evaluation device, skin color evaluation program, and recording medium on which the program is recorded
FR2956028B1 (en) 2010-02-08 2012-03-02 Oreal COSMETIC COMPOSITION INCLUDING AT LEAST ONE FLUOROPHORE COMPOUND.
WO2012092986A1 (en) * 2011-01-07 2012-07-12 Omya Development Ag Process for water based mineral material slurry surface whitening
KR102117734B1 (en) * 2012-10-23 2020-06-01 애플 인크. High accuracy imaging colorimeter by special designed pattern closed-loop calibration assisted by spectrograph
US20140300753A1 (en) * 2013-04-04 2014-10-09 Apple Inc. Imaging pipeline for spectro-colorimeters
EP3026410B1 (en) * 2014-11-26 2019-01-02 Ansaldo Energia Switzerland AG Method for determining a thermal history of a component
JP6743707B2 (en) * 2014-12-16 2020-08-19 コニカミノルタ株式会社 Colorimetric data processing system
EP3054273B8 (en) * 2015-02-09 2019-09-11 Instrument Systems Optische Messtechnik GmbH Colorimetry system for display testing
CN105092040A (en) * 2015-08-31 2015-11-25 陕西科技大学 Novel color measuring system and measuring method thereof
CN107018409B (en) * 2017-03-09 2018-07-03 深圳达四海科技有限公司 Optical quality parameter acquiring method and system
KR102022836B1 (en) * 2017-09-15 2019-11-04 한국오츠카전자 주식회사 Apparatus for measuring light, system and method thereof
US11002676B2 (en) 2018-04-09 2021-05-11 Hunter Associates Laboratory, Inc. UV-VIS spectroscopy instrument and methods for color appearance and difference measurement

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57206113A (en) 1981-06-12 1982-12-17 Nec Corp Amplifier for limiter
FR2591470B1 (en) * 1985-12-13 1992-05-15 Bertin & Cie COLOR DETERMINATION METHOD AND DEVICE, IN PARTICULAR FOR A DENTAL PROSTHESIS
US4985853A (en) * 1987-10-26 1991-01-15 Tektronix, Inc. Display-based color system
WO1990000733A1 (en) * 1988-07-14 1990-01-25 Garibaldi Pty. Ltd. Computerised colour matching
DE69321386T2 (en) 1992-03-09 1999-03-04 Thomson Multimedia Sa Method and device for improving sharpness
AU656057B2 (en) * 1992-03-27 1995-01-19 Milliken & Company Method and apparatus for reproducing blended colorants on an electronic display
DE69329820T2 (en) 1992-04-13 2001-06-07 Australian Meat & Live Stock MEAT IMAGE ANALYSIS.
US5323249A (en) * 1993-01-12 1994-06-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for reproducing color images having one color gamut with a device having a different color gamut
US5495429A (en) * 1993-02-12 1996-02-27 West Virginia University Method and apparatus for measuring the color of three dimensional objects
US5900932A (en) * 1993-07-02 1999-05-04 Canon Information Systems, Inc. Tristimulus template-type colorimeter
US6081254A (en) * 1993-08-12 2000-06-27 Hitachi, Ltd. Color correction system of imaging apparatus
US5452417A (en) * 1993-11-23 1995-09-19 Honeywell Inc. Real time display system for showing the status of an operating system
GB9416406D0 (en) * 1994-08-13 1994-10-05 Univ Of Huddersfield Colour inspection system
US5852675A (en) 1995-04-14 1998-12-22 Kiyoshi Matsuo Color chart for image correction and method of color correction
US5724259A (en) 1995-05-04 1998-03-03 Quad/Tech, Inc. System and method for monitoring color in a printing press
US5850472A (en) * 1995-09-22 1998-12-15 Color And Appearance Technology, Inc. Colorimetric imaging system for measuring color and appearance
US5668596A (en) * 1996-02-29 1997-09-16 Eastman Kodak Company Digital imaging device optimized for color performance
US6008905A (en) 1998-12-22 1999-12-28 Deus Ex Machina Inc. Method and apparatus for determining the appearance of an object

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9744642A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11509931A (en) 1999-08-31
WO1997044642A3 (en) 1998-01-08
WO1997044642A2 (en) 1997-11-27
FR2749077B1 (en) 1999-08-06
AU3037597A (en) 1997-12-09
FR2749077A1 (en) 1997-11-28
JP2006276030A (en) 2006-10-12
US20020051097A1 (en) 2002-05-02
US6362849B1 (en) 2002-03-26
EP1510799A1 (en) 2005-03-02
AU729262B2 (en) 2001-02-01
CA2224891A1 (en) 1997-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0840882A2 (en) Colour measuring method and device
WO2012058977A1 (en) Multispectral imaging color measurement system and method for processing imaging signals thereof
EP3973693B1 (en) Image capture device for multiple captures and surveillance system for an associated driver
WO1990002929A1 (en) Method for determining the color of an object, particularly a dental prothesis
FR2652471A1 (en) DEVICE FOR CORRECTING THE DEFECTS OF A SUITE OF IMAGES ANALYZED BY AN INTEGRATION MATRIX INFRARED SENSOR.
EP3657784A1 (en) Method for estimating a fault of an image capturing system and associated systems
EP1084379A1 (en) Method and device for optoelectric acquisition of shapes by axial illumination
FR2899696A1 (en) METHOD FOR PROCESSING A RELATIVE LIGHT PHENOMENON ON A DIGITAL IMAGE AND ASSOCIATED TREATMENT SYSTEM
WO2017060618A1 (en) Method of classifying a product by analysing the distribution of the colours of the product
FR3091114A1 (en) image capture device and associated driver monitoring system
EP1766957A1 (en) Multispectral scanner with enlarged range, in particular a single-pass flat scanner
JP3119528B2 (en) Scanner spectral colorimeter
MacDonald et al. Colour characterisation of a high-resolution digital camera
FR2749120A1 (en) Colorimeter with video camera and trichromatic signal processor
CA2528868A1 (en) Method of correcting the response of a visual display
EP0717560A1 (en) Electronic compensation method of non-uniformities in image detection, in particular infrared, and correction circuit therefor
EP3427225B1 (en) Method for processing images
WO1989011644A1 (en) Process and apparatus for automatic determination of physical-chemical parameters of a batch of grains
WO2006079699A2 (en) Method for colorimetric calibration of an image capturing apparatus, calibrated apparatus and use thereof in colorimetry
WO2013057382A1 (en) Automatic method for controlling the colour compliance of multicolour industrial or agri-foodstuff products over the whole surface area and for all of the colours of said products.
Nyström Reconstructing spectral and colorimetric data using trichromatic and multi-channel imaging
EP4034863A1 (en) System and method for controlling the colour of a moving article
FR2708105A1 (en) Apparatus for continuously determining colorimetric parameters
EP0657837A1 (en) Method and device for calibrating an image detector having means for output signal compensation
FR3110994A1 (en) A method of reconstructing an image, including an exact color image, associated computer program, device and system

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19980504

17Q First examination report despatched

Effective date: 20040709

17Q First examination report despatched

Effective date: 20040709

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20070109