专利名称：在电子显示设备上显示效果涂层的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在电子显示设备上显示效果涂层的图像的方法。本发明还涉及一种选择匹配候选涂层的方法，以及涉及一种用于执行该方法的系统。
背景技术：
可从国际专利申请WO 2008/121358获知上述类型的方法。该文档描述了一种用于数字地显示物品的具有各种颜色和外观的图像的系统及其使用。该文档还描述了一种用于显示图像以便选择一个或多个配方(formula)以匹配目标涂层的颜色和外观的系统。通过比色计测量的目标颜色的颜色坐标的值实际上指它们在远大于人眼的空间分辨力的测量区域上平均的颜色。有色样本的空间非均勻性在视觉上由其纹理(texture) 特性表达。负责国际颜色标准制定的国际照明委员会ΟΠΕ)已认识到，感知的纹理对两个样本之间感知的色差具有很大影响。在CIE技术报告175 :2006 (A Framework for the Measurement of Visual Appearance, ISBN 3 901906 52 5，2006，第 55 页)中陈述了这一点。此效果的后果是在显示效果涂层的图像时(例如，在将纹理叠置在有色图像之上时)， 图像纹理特性的改变通常将导致感知的颜色特性的同时改变。US 2008/0158239涉及一种用于显示仿真的或建模的表面颜色和表面纹理数据的基于处理器的设备。该设备可以与分光光度计、比色计等结合使用。纹理数据库可包括与包括汽车成品的待建模表面纹理和/或图案有关的信息。该设备可用于匹配车体修复调整中的涂层。US 2005/128484涉及一种用于匹配车辆上的油漆的方法，该方法使用视频监视器的显示来帮助用户选择最佳匹配的颜色涂层。将识别、输入以及处理目标颜色的颜色特征以实现目标颜色的视觉显示。可以在进一步的步骤中识别目标颜色的诸如纹理、粗糙度之类的外观特征。片状外观(flake appearance)选项是在视觉上显示的图像，用户可以在该图像上叠置最佳匹配RGB数据以便选择最佳片状外观。US 2003/0208345涉及匹配多色样本的外观以及涉及仿真多色表面的外观。再现样本多色表面的外观包括将多色表面分隔成具有不同单独颜色的区域、识别每个区域的单独颜色、将所述单独颜色转换成与已生成颜色数据库中的那些颜色对应的颜色值，以及在数据库中搜索是多色样本中的每种颜色的接近匹配的已有颜色。用户输入数据可包括颜色成分信息以及颗粒参数、颜色面积分数、纹理、光泽以及其他表示具有已知组成的可获得多成分涂层面漆(finish)的颜色样本特征中的一个或多个。用于在电子显示设备上显示效果涂层的公知技术涉及将纹理图像(在由自身判断时，具有与待显示样本的测量纹理值对应的纹理量)叠置在有色图像(在由自身判断时， 具有与待显示的样本的测量颜色值对应的颜色特性)之上。这些技术在将纹理图像叠置在图像上时受到图像的感知颜色改变的影响。结果，效果涂层的生成图像的感知颜色偏离了待显示效果涂层的实际颜色。
这是所不希望的，因为如果可以独立地固定所显示图像的颜色和纹理特性，则效果涂层的准确显示将容易得多。公知技术的一个相关缺点是，当用户修改所显示纹理图像的纹理特性时，感知的颜色也会改变。此外，当使用现有技术时，由于纹理在图像的感知颜色上的非线性效应，效果涂层的两个显示图像之间的匹配的视觉判断依赖于用户与显示设备之间的距离。
发明内容
本发明寻求缓解上述的缺点。相应地，本发明提供了一种在电子显示设备上显示具有纹理和颜色特性的效果涂层的图像的方法，使用测量的颜色数据和测量的纹理数据作为输入生成所述图像，其中使用视觉颜色特性显示纹理图像，所述视觉颜色特性维持在规定级别而与纹理特性中的可能变化无关。本发明的方法允许在电子显示设备上显示效果涂层的图像，其中效果涂层的感知颜色不受具体纹理的影响。
具体实施例方式本申请中描述的方法确保显示的图像保持其规定的颜色特性，与它们的纹理特性的值无关。规定的颜色特性指固定视觉颜色印象(impression)的参数集。颜色参数集的公知实例是国际照明委员会(CIE)定义的L *，a *，b *颜色空间坐标以及也由CIE定义的L *，u *，ν *颜色空间坐标。除了颜色之外，效果涂层膜显示了其他视觉特性。当使用效果颜料(如铝片状颜料或珠光颜料)时，油漆膜的视觉特性在表面的各处是不均勻的。这可以包括诸如粗糙度、 反光(glint)、微光辉、晦暗、斑驳、斑点、闪烁或闪光之类的现象。在下文中，将纹理定义为油漆膜平面中依赖于材料的微小构成部分的尺寸和组织的可视表面结构。在此上下文中， 纹理不包括油漆膜的粗糙性，而是仅包括油漆膜平面中的视觉不规则性。此外，自身不能被直接观察到的微粒也会对油漆膜的总体视觉外观产生作用。珠粒(des-orienters)是此类微粒的一个实例。效果颜料通常是倾向于在硬化膜中采取水平定向的片。为了防止这种现象并获得片定向中的更多变化，将使用称为珠粒的球形微粒。在金属漆中使用珠粒将产生更多闪光。小于人眼分辨力的结构对颜色产生作用，而较大的结构通常也对纹理产生作用。如上所述，本发明的方法使用测量的颜色和测量的纹理数据作为输入生成图像。可以使用诸如分光光度计或三色刺激计(tri-stimulus meter)之类的比色计协助测量颜色。美国专利申请US 2001/0036309描述了一种借助多角度分光光度计测量颜色的方法。美国专利US 4，813，000披露了借助三色刺激颜色分析仪测量选定颜色以及使用所测量的色度数据。WO 01/25737披露了如何使用诸如扫描仪或数码相机之类的数字成像设备测量颜色。可以使用数字成像设备(如具有CCD传感器的数字相机)测量纹理参数。纹理参数“粗糙度”描述了样本的视觉表面粗糙性在展示明显的暗和亮区域图案时，涂层显示粗糙度，可在漫射照明条件下最佳地识别该粗糙度(在此类条件下可见的粗糙度称为“漫射粗糙度”)。不仅暗和亮区域之间的比率(对于黑白图像，可以以灰度值标准偏差表达该比率)很重要，而且区域的尺寸也很重要。设计了粗糙度标度，观察者可以使用该标度在视觉上检查效果涂层并将粗糙度情况表达为数字。某些效果涂层具有小的粗糙度值，而其他效果涂层具有大的粗糙度值。这样，可以以定量方式在视觉上确定涂层的纹理“粗糙度”情况。为了得出粗糙度，可以使用以下算法取具有NxN个像素的CXD图像。在若干标度X处确定灰度值标准偏差GVSTD 在最小标度X= 1处，按照每个个体像素计算灰度值标准偏差。在第二最小标度处，在2x2个像素(X = 4)的正方形的平均灰度值上计算灰度值标准偏差。在第三最小标度处，使用4x4 个像素的正方形，故X = 16。重复此过程，直到具有NxN个像素(X = N2)的最大标度。可以使用下式将灰度值标准偏差GVSTD描述为标度X的函数
权利要求
1.一种在电子显示设备上显示具有纹理和颜色特性的效果涂层的图像的方法，使用测量的颜色数据和测量的纹理数据作为输入生成所述图像，其中显示具有视觉颜色特性的纹理图像，所述视觉颜色特性维持在规定级别而与纹理特性中的可能变化无关。
2.根据权利要求1的方法，其中所述方法包括a)生成具有规定纹理特性的灰度图像的第一步骤，其中从漫射粗糙度、反光印象或它们的组合选择所述纹理特性，以及b)将所生成的灰度纹理图像转换成具有规定颜色特性的纹理图像的第二步骤。
3.根据权利要求2的方法，其中在步骤a)中，借助内插调整尺寸算法调整漫射粗糙度图像的尺寸，借助非内插调整尺寸算法调整反光印象图像的尺寸，并且随后将调整尺寸后的漫射粗糙度图像和反光印象图像组合为具有规定纹理特性的调整尺寸后的灰度图像，并且其中调整尺寸的程度取决于观察者与所显示的效果涂层的距离。
4.根据上述权利要求中的任一权利要求的方法，其中使用在至少两个不同照明和/或观察条件下测量的纹理数据作为输入来生成所述图像。
5.根据上述权利要求中的任一权利要求的方法，其中显示在至少两个不同照明和/或观察条件下的所述图像。
6.根据权利要求4和5中的任一权利要求的方法，其中通过具有不同频谱输出的光源实现至少两个不同照明和/或观察条件。
7.根据权利要求4至6中的任一权利要求的方法，其中通过具有不同方向度的光实现至少两个不同照明条件。
8.根据上述权利要求中的任一权利要求的方法，包括以下步骤a)将具有纹理和颜色特性的基底上的目标涂层与候选涂层的两个或更多物理样本的纹理和颜色特性的匹配度在视觉上相比较，b)选择与所述目标涂层具有最佳匹配的候选涂层的物理样本，c)在视觉上确定所述目标涂层与在步骤b)中选择的所述候选涂层的所述物理样本之间的纹理和颜色中的偏差，d)使用根据上述权利要求中的任一权利要求的方法显示在步骤b)中选择的所述候选涂层的所述物理样本和至少一个备选潜在候选涂层的图像，e)根据步骤c)中确定的偏差从所显示的图像选择最佳匹配的候选涂层。
9.根据上述权利要求中的任一权利要求的方法，其中将所显示的图像关联到对应的涂层配方，并且其中在修改所述涂层配方时，使纹理和颜色特性的变化可视化。
10.根据上述权利要求中的任一权利要求的方法，其特征在于，同时显示至少两个效果涂层的图像。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于，至少两个效果涂层的图像包括要匹配的目标涂层的图像和潜在匹配所述目标涂层的视觉特性的候选涂层的图像。
12.一种选择具有与物品上的目标涂层的纹理和颜色特性匹配的纹理和颜色特性的候选涂层的方法，所述方法包括以下步骤a)使用根据上述权利要求中的任一权利要求的方法在电子显示设备上显示所述目标涂层的图像和至少一个候选涂层的图像，b)通过在视觉上比较在步骤a)中显示的图像而在所述目标涂层与至少一个候选涂层之间建立颜色和纹理特性的匹配度，以及c)选择具有可接受的匹配度的候选涂层。
13.根据权利要求12的方法，其中通过在所述目标涂层与所述候选涂层之间的颜色和 /或纹理特性的匹配度的文字或图形指示来补充所述候选涂层的图像。
14.根据权利要求12或13的方法，其中在所述电子显示设备上同时显示至少两个候选涂层的图像。
15.根据权利要求12至14中的任一权利要求的方法，其中在所显示的图像中放大所述目标涂层与至少一个候选涂层的纹理和/或颜色特性中的差异。
16.根据权利要求12至15中的任一权利要求的方法，其中针对照明角度和/或观察角度的范围显示所述目标涂层和至少一个候选涂层的图像，并且其中该显示的照明角度和 /或观察角度的范围包括所述目标涂层与至少一个候选涂层的纹理和/或颜色特性中的差异达到最大的那些角度。
17.一种在电子显示设备上显示具有纹理和颜色特性的效果涂层的图像的系统，其中所述系统包括在数据处理单元的控制下的电子显示设备，所述数据处理单元被配置为使用测量的颜色数据和测量的纹理数据作为输入来生成具有视觉颜色特性的纹理图像，所述视觉颜色特性维持在规定级别而与纹理特性中的可能变化无关。
全文摘要
本发明涉及一种在电子显示设备上显示具有纹理和颜色特性的效果涂层的图像的方法，使用测量的颜色数据和测量的纹理数据作为输入生成所述图像，其中显示具有视觉颜色特性的纹理图像，所述视觉颜色特性维持在规定级别而与纹理特性中的可能变化无关。
文档编号G01J3/46GK102414722SQ201080018112
公开日2012年4月11日 申请日期2010年4月26日 优先权日2009年4月28日
发明者A·哈尔夫, E·J·J·基希纳, I·B·N·范德兰斯, R·J·B·戈滕堡斯 申请人:阿克佐诺贝尔国际涂料股份有限公司