专利名称：一种水粉颜料调色指导教学系统及其实现方法
技术领域：
本发明涉及计算机教学系统技术领域，尤其涉及一种水粉颜料调色指导教学系统及其实现方法。
背景技术：
水粉色的调色技巧大多是靠经验的积累，因此对绘画初学者来说，要随心所欲地调出想要的颜色是很困难的。传统的调色指导是通过调色集、调色卡等来完成，绘画者在上面找出跟自己想要的颜色接近的颜色，再查阅它的颜色构成。显然这种方法所提供的颜色只是有限种，而且书本和卡片都是静态的，起不到步步指引的效果，更无法实时跟踪绘画者调出来的颜色。而目前加入了计算机应用的调色方法，绝大部分是通过算法将图像上的颜色转换成颜料配比，再用机械方法自动混合颜料，常用于印刷(包括打印)、布料染色、化工等领域。但是此项技术过于专业、复杂，主要应用于自动化设备及大工业生产，尤其是它的自动化过程，没有与用户互动，也没有起到指导用户操作的作用，因此不适合用于教学。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术问题存在的缺点和不足，提供一种水粉颜料调色指导教学系统及其实现方法，以达到水粉调色的教学目的，使水粉画初学者少走弯路，更加快捷地积累绘画经验。本发明通过下述技术方案实现一种水粉颜料调色指导教学系统，包括前端输入及预处理模块，显示屏与控制器交互模块，颜色RGB值数据库模块，颜色分析算法模块；所述前端输入及预处理模块分别连接颜色分析算法模块、显示屏与控制器交互模块，所述颜色RGB值数据库模块连接颜色分析算法模块，所述前端输入及预处理模块还与显示屏与控制器交互模块连接。前端输入及预处理模块包括带有可调光照补偿的摄像头。上述水粉颜料调色指导教学系统的实现方法，步骤如下(1)前端输入及预处理前端输入及预处理模块由摄像头及嵌入式系统构成，作为整个系统的输入部分； 前端输入及预处理模块采用高斯滤波，对摄像头采集到的图像进行降噪处理之后通过显示屏与控制器交互模块显示到屏幕上，并读取用户选择区域的色彩的RGB值；用户自己判断屏幕上显示的颜色和人眼所见的调色盘上的差异，通过调整摄像头的光照补偿度，使屏幕上显示的颜色和人眼所见的调色盘上的颜色接近；(2)显示屏与控制器交互显示屏与控制器交互，由显示屏与控制器交互模块与计算机系统相连接，通过显示屏与控制器交互模块，使显示屏显示目标颜色和摄像头获取的当前颜色，用户通过显示屏与控制器交互模块的控制器指定颜料种类、选择目标颜色、指定读取RGB值的区域，系统通过显示屏与控制器交互模块的显示屏给出下一步要用的颜料的建议；(3)建立颜色RGB值数据库通过颜色RGB值数据库模块，事先将颜料盒中的水粉色颜料的RGB值储存在颜色 RGB值数据库模块中，用户每次启用系统时，系统则要求用户选择现实中有的、当前可以使用的颜料，系统将用户选到的颜料的RGB值复制到一个查找表中，便于后续步骤的计算和比对；
(4)对颜色进行分析
颜色分析算法模块用于处理由前端输入、预处理模块输入的图像信息，具体如
下；
(4-1)颜色混合基本模型假设第一种颜色的RGB值为(rl，gl，bl)，第二种颜色
的RGB值为(!·2，82，132)，则它们以乂 y比例混合后生成的第三种颜色的RGB值为
权利要求
1.一种水粉颜料调色指导教学系统，其特征在于包括前端输入及预处理模块，显示屏与控制器交互模块，颜色RGB值数据库模块，颜色分析算法模块；所述前端输入及预处理模块分别连接颜色分析算法模块、显示屏与控制器交互模块，所述颜色RGB值数据库模块连接颜色分析算法模块，所述前端输入及预处理模块还与显示屏与控制器交互模块连接。
2.权利要求1所述水粉颜料调色指导教学系统，其特征在于前端输入及预处理模块包括摄像头。
3.权利要求1或2所述水粉颜料调色指导教学系统的实现方法，其特征在于如下步骤(1)前端输入及预处理前端输入及预处理模块由摄像头及嵌入式系统构成，作为整个系统的输入部分；前端输入及预处理模块采用高斯滤波，对摄像头采集到的图像进行降噪处理之后通过显示屏与控制器交互模块显示到屏幕上，并读取用户选择区域的色彩的RGB值；用户自己判断屏幕上显示的颜色和人眼所见的调色盘上的差异，通过调整摄像头的光照补偿度，使屏幕上显示的颜色和人眼所见的调色盘上的颜色接近；(2)显示屏与控制器交互显示屏与控制器交互，由显示屏与控制器交互模块与计算机系统相连接，通过显示屏与控制器交互模块，使显示屏显示目标颜色和摄像头获取的当前颜色，用户通过显示屏与控制器交互模块的控制器指定颜料种类、选择目标颜色、指定读取RGB值的区域，系统通过显示屏与控制器交互模块的显示屏给出下一步要用的颜料的建议；(3)建立颜色RGB值数据库通过颜色RGB值数据库模块，事先将颜料盒中的水粉色颜料的RGB值储存在颜色RGB 值数据库模块中，用户每次启用系统时，系统则要求用户选择现实中有的、当前可以使用的颜料，系统将用户选到的颜料的RGB值复制到一个查找表中，便于后续步骤的计算和比对；(4)对颜色进行分析颜色分析算法模块用于处理由前端输入、预处理模块输入的图像信息，具体如下；(4-1)颜色混合基本模型假设第一种颜色的RGB值为(rl，gl，bl)，第二种颜色的RGB 值为(!·2，82，132)，则它们以乂 y比例混合后生成的第三种颜色的RGB值为设a(0彡a彡1)为第一种颜色的分量，则第二种颜色的分量为(Ι-a)，则它们混合后生的第三种颜色的RGB值为(r3, g3, b3) = a*(rl, gl, bl) + (1-a)*(r2, g2, b2) =(a*rl+(l-a)*r2, a*gl+(1-a)*g2, a + (1-a) *b2)(4-2)确定第一种颜色系统读入用户的目标颜色后，遍历之前生成的RGB查找表，获得每一个颜料颜色的RGB值与目标颜色RGB值的欧氏空间距离。假设目标颜色的RGB值为(r0，gO, bO)，第i种颜料的RGB值为(ri, gi，bi)，则它们之间的欧氏距离di为
全文摘要
本发明公开了一种水粉颜料调色指导教学系统及其实现方法，主要是用于协助绘画初学者的水粉调色自动指导系统。包括前端输入及预处理模块，显示屏交互模块，颜色RGB值数据库模块，颜色分析算法模块；所述前端输入及预处理模块分别连接颜色分析算法模块、显示屏与控制器交互模块，所述颜色RGB值数据库模块连接颜色分析算法模块，所述前端输入及预处理模块还与显示屏与控制器交互模块连接。本发明的水粉颜色调色计算机自动指导系统能够根据使用者想要的颜色，一步步地给出颜料建议，同时可以与用户交互，以达到水粉调色的教学目的，使水粉画初学者少走弯路，更加快捷地积累绘画经验。
文档编号G06F19/00GK102289603SQ201110250258
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者庄蓁蓁, 徐向民, 王杰耀 申请人:华南理工大学