本發(fā)明涉及色彩分析設(shè)備領(lǐng)域，具體為顏色采集與色牢度評(píng)級(jí)裝置。

背景技術(shù)：

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)夠已經(jīng)成為很多人尤其是年輕人主要的消費(fèi)方式之一，網(wǎng)購(gòu)中必然伴隨著消費(fèi)者與商家之間存在的貿(mào)易糾紛問題以及企業(yè)生產(chǎn)鑒定等方面的需求問題，很多時(shí)候都發(fā)生在顏色上。目前，圍繞顏色的測(cè)量和評(píng)級(jí)方面，主要有兩種評(píng)級(jí)方法，(1)目測(cè)法，(2)儀器法。目測(cè)法，對(duì)檢驗(yàn)人員的能力和經(jīng)驗(yàn)要求很高，一般檢驗(yàn)員需通過嚴(yán)格的訓(xùn)練和目光一致性測(cè)試，才能具備檢驗(yàn)?zāi)芰?。此方法的弊端很明顯，其評(píng)判結(jié)果的準(zhǔn)確性受主觀因素干擾太多，如觀測(cè)者的心理狀態(tài)和生理狀態(tài)(包括性別、年齡、測(cè)試時(shí)身體狀態(tài)、測(cè)試時(shí)間太長(zhǎng)所產(chǎn)生的視覺疲勞等)，因此，通常送檢相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)才有一定的公信力。而儀器評(píng)級(jí)，需要采用高精度的光學(xué)設(shè)備，如光譜光度儀(測(cè)色儀)，普通的便攜式設(shè)備也主要都是企業(yè)擁有，普通消費(fèi)者不會(huì)購(gòu)買價(jià)格高的這類設(shè)備。鑒此，開發(fā)一種大眾型的簡(jiǎn)易設(shè)備，代替人和傳統(tǒng)評(píng)級(jí)設(shè)備進(jìn)行顏色相關(guān)內(nèi)容的評(píng)價(jià)，在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的今天大有用途。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種顏色采集及評(píng)級(jí)的準(zhǔn)確的顏色采集與色牢度評(píng)級(jí)裝置及使用方法。

顏色采集與色牢度評(píng)級(jí)裝置，包括暗箱、光源、載物臺(tái)、CCD相機(jī)和計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)中裝有顏色數(shù)據(jù)庫(kù)和處理圖像的軟件；所述光源、CCD相機(jī)設(shè)在暗箱載物臺(tái)上方且與暗箱固定安裝，所述暗箱內(nèi)設(shè)有光源、載物臺(tái)，所述暗箱、光源組成一測(cè)試環(huán)境；CCD相機(jī)對(duì)準(zhǔn)載物臺(tái)采集信息；經(jīng)CCD相機(jī)采集的信息傳送至計(jì)算機(jī)由計(jì)算機(jī)做信息處理。

本發(fā)明所述暗箱呈圓臺(tái)狀，暗箱內(nèi)壁設(shè)有BaSO₄涂層，BaSO₄涂層厚度為0.2-1nm，暗箱內(nèi)壁內(nèi)壁反射率≧95％，暗箱頂面與側(cè)壁夾角為100°。

本發(fā)明所述光源采用LED模擬D65標(biāo)準(zhǔn)照明體，光源呈環(huán)形設(shè)置。

本發(fā)明所述載物臺(tái)為方型，載物臺(tái)的置物面涂有明度L為40的灰色涂料。

本發(fā)明所述暗箱上方有開孔，用于固定CCD相機(jī)，開孔圓形與環(huán)形的光源圓心位于同一豎直線。

本發(fā)明所述處理軟件為OpenVC，采集的圖像經(jīng)過OpenVC軟件聚類分析色彩組成和顏色空間轉(zhuǎn)化，用于顏色對(duì)比或/和色牢度評(píng)級(jí)。

本發(fā)明色牢度評(píng)級(jí)時(shí)，通過色牢度評(píng)級(jí)公式計(jì)算色差等級(jí)Gs，完成色牢度的評(píng)定；評(píng)級(jí)公式如下：ΔE_F＝{(ΔL)²+(Δa)²+(Δb)²}^1/2；當(dāng)ΔE_F>3.4時(shí)G_S＝5.0-ln(ΔE_F/0.85)/ln2；當(dāng)ΔEF≤3.4時(shí)G_S＝5.0-ΔE_F/1.7。

本發(fā)明色牢度評(píng)級(jí)另一計(jì)算方式是，基于人眼視覺，用gamma模型將L轉(zhuǎn)化為Y，獲得Y₁和Y₂，計(jì)算ΔV，評(píng)級(jí)公式如下：

ΔV＝－0.2913Y+4.0865，Y＝Y(jié)₁－Y₂；

ΔV＝－0.5513Gs³+5.6139Gs²－20.496Gs+29.052。

顏色采集與色牢度評(píng)級(jí)裝置的顏色檢測(cè)使用方法，進(jìn)行顏色檢測(cè)時(shí)，接上電源，打開LED光源、打開CCD相機(jī)，CCD相機(jī)配定焦微距鏡頭，將色差校準(zhǔn)卡平整放進(jìn)暗箱并關(guān)上箱門后，校準(zhǔn)后，取出校準(zhǔn)卡，將待測(cè)物平整放進(jìn)暗箱并關(guān)上箱門，1分鐘后按下拍攝按鍵，獲得原始raw文件，由OpenCV工具將照片顏色經(jīng)聚類后輸出RGB顏色值。

顏色采集與色牢度評(píng)級(jí)裝置的色牢度評(píng)級(jí)使用方法，色牢度評(píng)級(jí)時(shí)，接上電源，CCD相機(jī)配定焦微距鏡頭，將色差校準(zhǔn)卡平整放進(jìn)暗箱并關(guān)上箱門后，校準(zhǔn)后，取出校準(zhǔn)卡，將待測(cè)物平整放進(jìn)暗箱并關(guān)上箱門，1分鐘后按下拍攝按鍵，分別獲取圖像中兩個(gè)區(qū)域聚類的顏色，實(shí)驗(yàn)后的試樣R₁G₁B₁值與未實(shí)驗(yàn)的試樣R₂G₂B₂值，將RGB值轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)₁a₁b₁和L₂a₂b₂，計(jì)算兩者之間的色差ΔE_F，通過色牢度評(píng)級(jí)公式計(jì)算色差等級(jí)Gs，完成色牢度的評(píng)定,色牢度評(píng)級(jí)公式如下：

ΔEF＝{(ΔL)₂+(ΔCF)₂+(ΔHF)2}^1/2，

當(dāng)ΔE_F>3.4時(shí)G_S＝5.0-ln(ΔE_F/0.85)/ln2，

當(dāng)ΔEF≤3.4時(shí)G_S＝5.0-ΔE_F/1.7；

或采用另一色牢度評(píng)級(jí)公式，如下；

ΔV＝－0.2913Y+4.0865，Y＝Y(jié)₁－Y₂，

ΔV＝－0.5513G³+5.6139G²－20.496G+29.052。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是：

本發(fā)明主要的積極效果在于對(duì)于顏色采集及評(píng)級(jí)方面的準(zhǔn)確性，以及更多的滿足市場(chǎng)對(duì)于顏色檢測(cè)的需求。主要表現(xiàn)在(1)現(xiàn)有技術(shù)中有關(guān)顏色的檢測(cè)用肉眼觀察，受主觀影響大，不具有可比性。本發(fā)明采用簡(jiǎn)易裝置評(píng)級(jí)，客觀性強(qiáng)。(2)現(xiàn)有技術(shù)中顏色的儀器評(píng)級(jí)采用的設(shè)備專業(yè)性強(qiáng)，不具有普遍實(shí)用性，本發(fā)明采用的普通照相+簡(jiǎn)易裝置來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定測(cè)色，目前每個(gè)家庭都有相機(jī)，因此本方法普及型強(qiáng)，成本低。(3)本發(fā)明不僅可以用于顏色的測(cè)量，同樣可用于織物色牢度的評(píng)級(jí)，通過色牢度評(píng)級(jí)公式的計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)評(píng)級(jí)預(yù)報(bào)，相比人眼評(píng)級(jí)，更具有科學(xué)性及嚴(yán)謹(jǐn)性。因此，本裝置不僅適用于工廠檢驗(yàn)評(píng)測(cè)，同樣也適用于普通消費(fèi)者解決交易糾紛和一般人群對(duì)自身衣物的測(cè)定，面向的是更為廣闊的消費(fèi)市場(chǎng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面是結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的闡述：

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例所述顏色采集與色牢度評(píng)級(jí)裝置，包括暗箱1、光源2、載物臺(tái)3、CCD相機(jī)4和計(jì)算機(jī)5；計(jì)算機(jī)5中裝有顏色數(shù)據(jù)庫(kù)和處理圖像的軟件；所述光源2、CCD相機(jī)4設(shè)在暗箱1載物臺(tái)3上方且與暗箱1固定安裝，所述暗箱1內(nèi)設(shè)有光源2、載物臺(tái)3，所述暗箱1、光源2組成一測(cè)試環(huán)境；CCD相機(jī)4對(duì)準(zhǔn)載物臺(tái)3采集信息；經(jīng)CCD相機(jī)4采集的信息傳送至計(jì)算機(jī)5由計(jì)算機(jī)5做信息處理。

本實(shí)施例所述暗箱1呈圓臺(tái)狀，暗箱1內(nèi)壁采用織物材料，暗箱1內(nèi)壁設(shè)有BaSO4涂層11，BaSO4涂層11厚度為0.2-1nm，暗箱1內(nèi)壁內(nèi)壁反射率≧95％，暗箱1頂面與側(cè)壁夾角α為100°。所述光源2是采用LED光源2模擬D65標(biāo)準(zhǔn)照明體，LED光源2呈環(huán)形設(shè)置。所述光源2和暗箱1的設(shè)計(jì)，使得CCD相機(jī)4成像不受外界光線的干擾，無重影，且光源2穩(wěn)定，可重現(xiàn)性高。

本實(shí)施例所述載物臺(tái)3為方型，載物臺(tái)3的置物面涂有明度L為40的灰色涂料。

本實(shí)施例所述暗箱1上方有開孔，用于固定CCD相機(jī)4，開孔圓形與環(huán)形的光源2圓心位于同一豎直線。

本實(shí)施例所述處理軟件為OpenVC，采集的圖像經(jīng)過OpenVC軟件聚類分析色彩組成和顏色空間轉(zhuǎn)化，用于顏色對(duì)比或/和色牢度評(píng)級(jí)。

本實(shí)施例所述色牢度評(píng)級(jí)時(shí)，通過色牢度評(píng)級(jí)公式計(jì)算色差等級(jí)Gs，完成色牢度的評(píng)定；評(píng)級(jí)公式如下：

ΔE_F＝{(ΔL)²+(Δa)²+(Δb)²}^1/2

當(dāng)ΔE_F>3.4時(shí)G_S＝5.0-ln(ΔE_F/0.85)/ln2

當(dāng)ΔEF≤3.4時(shí)G_S＝5.0-ΔE_F/1.7

本實(shí)施例另一種色牢度評(píng)級(jí)計(jì)算方式是，基于人眼視覺，用gamma模型將L轉(zhuǎn)化為Y，獲得Y₁和Y₂，計(jì)算ΔV，評(píng)級(jí)公式如下：

ΔV＝－0.2913Y+4.0865，Y＝Y(jié)₁－Y₂

ΔV＝－0.5513Gs³+5.6139Gs²－20.496Gs+29.052。

本實(shí)施例所述顏色采集與色牢度評(píng)級(jí)裝置的檢測(cè)方法如下：

A.顏色檢測(cè)。接上電源，打開LED光源2、打開CCD相機(jī)4，本實(shí)施例中選用尼康750相機(jī)配定焦微距鏡頭，將色差校準(zhǔn)卡平整放進(jìn)暗箱1并關(guān)上箱門后，校準(zhǔn)后，取出校準(zhǔn)卡，將待測(cè)物平整放進(jìn)暗箱1并關(guān)上箱門，1分鐘后按下拍攝按鍵，獲得原始raw文件，由OpenCV工具將照片顏色經(jīng)聚類后輸出RGB顏色值。

B.色牢度評(píng)級(jí)。接上電源，本實(shí)施例中選用尼康750相機(jī)配定焦微距鏡頭，將色差校準(zhǔn)卡平整放進(jìn)暗箱1并關(guān)上箱門后，校準(zhǔn)后，取出校準(zhǔn)卡，將待測(cè)物平整放進(jìn)暗箱1并關(guān)上箱門，1分鐘后按下拍攝按鍵，分別獲取圖像中兩個(gè)區(qū)域聚類的顏色，實(shí)驗(yàn)后的試樣R₁G₁B₁值與未實(shí)驗(yàn)的試樣R₂G₂B₂值，將RGB值轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)₁a₁b₁和L₂a₂b₂，計(jì)算兩者之間的色差ΔE_F，通過色牢度評(píng)級(jí)公式計(jì)算色差等級(jí)Gs，完成色牢度的評(píng)定,

ΔEF＝{(ΔL)₂+(ΔCF)₂+(ΔHF)2}^1/2

當(dāng)ΔE_F>3.4時(shí)G_S＝5.0-ln(ΔE_F/0.85)/ln2

當(dāng)ΔEF≤3.4時(shí)G_S＝5.0-ΔE_F/1.7

另一實(shí)施方式是，直接在屏幕上進(jìn)行色牢度的評(píng)級(jí)，用gamma模型將L轉(zhuǎn)化為Y，獲得Y1和Y2，計(jì)算ΔV，色牢度評(píng)級(jí)公式如下：

ΔV＝－0.2913Y+4.0865，Y＝Y(jié)₁－Y₂

ΔV＝－0.5513G³+5.6139G²－20.496G+29.052。