罗维朋色标度光谱仪测色装置及其测色方法
【专利摘要】本发明公开了一种罗维朋色标度光谱仪测色装置及其测色方法，利用CCD光谱仪可以很好地测量光谱特性的优点，提出一种可以保证全国量值准确统一的罗维朋色标度测色技术方案。一方面，将标准光源的相对光谱功率存储于计算机内，另一方面，可以将所有罗维朋实物色片变为数据化罗维朋标准色片，规范地形成标准的光谱特性透射比函数并存储于计算机内。然后用数字化罗维朋标准色片采用逐次逼近的方法进行组合匹配，得到与样品颜色相一致的组合匹配结果，组合所用的多个数字化罗维朋标准色片所组成的罗维朋色标度值即为所测样品的颜色值。本发明的测色装置及其测色方法，具有测色的准确度高、既能够避免实物色度片的加工误差造成测色误差、也能避免人眼视觉疲劳造成测量误差、而且对检测人员的色觉没有要求等优点。
【专利说明】罗维朋色标度光谱仪测色装置及其测色方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种罗维朋色标度光谱仪测色装置及其测色方法。
【背景技术】
[0002]由于色度学领域的需求存在差异，所以测色技术发展的多样化是必然的结果，但多是基于现有的国家标准和国际标准所明确的方法，具有专用性强的特点。由于科学技术的突飞猛进的发展，从CCD技术的应用而发展起来的小型光谱仪已广泛用于光谱测量需要的各领域，也被用于测色领域。
[0003]罗维朋测色计是一种以一组红、黄、绿三基色色片和一组灰色色片组成的色片组，其测量颜色的方法是在目视观察筒中同时观察样品视场和罗维朋色片视场中颜色的一致性即是否匹配一致，当需要测量的样品放置在样品架上时，可以观察到样品的颜色，这时，通过选择罗维朋色片组中能匹配样品颜色的部分色片，在基本相同的光源条件下进行颜色匹配，当罗维朋色片视场中的颜色与样品视场中颜色最为一致时，罗维朋色片组中构成等同样品颜色的那部分色片所表示的颜色即为罗维朋色标度下样品的颜色。使用罗维朋测色计进行测色时对使用者的视觉有一定的要求，如色盲、色弱者不能进行此项工作，另外，眼睛的疲劳也会产生测量误差。但是目前还没有应用光谱仪测色技术来代替(目视)罗维朋测色计的光谱法罗维朋色标度测色仪。
【发明内容】
[0004]本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种罗维朋色标度光谱仪测色装置及其测色方法，即利用光谱仪在一稳定的光源条件下，测量全部标准罗维朋色片的透射比，对测量结果进行必要的修正后，连同标准光源的光谱功率函数，只需实施唯一一次的数字化存储，就可得到数字化标准罗维朋色片和数字化标准光源；当测得样品的光谱透射比后，就可以结合数字化标准光源计算其颜色参数，然后利用数字化标准罗维朋色片进行组合并结合数字化标准光源计算其组合后颜色参数，当某一个组合能最佳匹配样品的颜色时，这个最佳匹配组合所表达的罗维朋色标度颜色值就是样品的罗维朋色标度颜色值。
[0005]本发明提供了一种罗维朋色标度光谱仪测色装置。
[0006]罗维朋色标度光谱仪测色装置，其结构特点是，包括光处理装置和计算装置(9)；所述光处理装置包括光源(I)、凸透镜、平行光束(3)、样品架(4)、光纤采光头(6)、光束传输光纤(7)和CXD光谱仪(8);所述凸透镜包括第一凸透镜(2)和第二凸透镜(5);光源(I)所发出的光，通过第一凸透镜(2)后变成平行光束(3)，平行光束(3)穿过样品架(4)及样品架(4)内的标准色度片或者被测样品的色度片，进入第二凸透镜(5)后汇聚于一点后由光纤米光头(6 )米集,光纤米光头(6 )将米集的光信号通过光束传输光纤(7 )输入至CCD光谱仪(8)，CXD光谱仪(8)经分光及光电转换，处理后传给所述计算装置(9)进行测色计算。
[0007]本发明的罗维朋色标度光谱仪测色装置的结构特点也在于:[0008]所述CXD光谱仪的光谱测量范围为[Vmin，VmaJ，其中Vmin不大于380nm，Vmax不小于780nm，光谱仪的分辨率不低于2.5nm。
[0009]所述计算装置(9)为计算机或平板电脑。
[0010]本发明还提供了一种上述罗维朋色标度光谱仪测色装置的测色方法。
[0011]如图2所示，包括如下步骤:
[0012]步骤1:采用等同于罗维朋比色计光源的D65光源，将其相对光谱功率分布S( λ )进行数据化保存，作为数据化光源；
[0013]步骤2:选择一个稳定的光源(I)作为工作光源，测量所述光源(I)的相对光谱功率分布SwU)；
[0014]步骤3:将作为标准色度片使用的多个罗维朋标准色度片中的其中一个罗维朋标准色度片置于样品架(4)中，测量相对光谱功率分布φΚλ);计算得到该罗维朋标准色度片的透射比函数
【权利要求】
1.罗维朋色标度光谱仪测色装置，其特征是，如图1所示，罗维朋色标度光谱仪测色的测色装置包括光处理装置和计算装置(9);所述光处理装置包括光源(I )、凸透镜、平行光束(3)、样品架(4)、光纤米光头(6)、光束传输光纤(7)和CXD光谱仪(8);所述凸透镜包括第一凸透镜(2)和第二凸透镜(5);光源(I)所发出的光，通过第一凸透镜(2)后变成平行光束(3)，平行光束(3)穿过样品架(4)及样品架(4)内的标准色度片或者被测样品的色度片，进入第二凸透镜(5 )后汇聚于一点后由光纤米光头(6 )米集,光纤米光头(6 )将米集的光信号通过光束传输光纤(7 )输入至CXD光谱仪(8 )，CXD光谱仪(8 )经分光及光电转换，处理后传给所述计算装置(9)进行测色计算。
2.根据权利要求1所述的罗维朋色标度光谱仪测色装置，其特征是，所述CCD光谱仪的光谱测量范围为[Vmin，Vmax]，其中Vmin不大于380nm，Vmax不小于780nm，光谱仪的分辨率不低于 2.5nm。
3.根据权利要求1所述的罗维朋色标度光谱仪测色装置，其特征是，所述计算装置(9)可以为计算机或平板电脑。
4.根据权利要求1所述的罗维朋色标度光谱仪测色装置的测色方法，其特征是，包括如下步骤: 步骤1:采用等同于罗维朋比色计光源的D65光源，将其相对光谱功率分布S(X)进行数据化保存，作为数据化光源； 步骤2:选择一个稳定的光源(I)作为工作光源，测量所述光源(I)的相对光谱功率分布 SwU)； 步骤3:将作为标准色度片使用的多个罗维朋标准色度片中的其中一个罗维朋标准色度片置于样品架(4)中，测量相对光谱功率分布φ^λ);计算得到该罗维朋标准色度片的透射比函数τι(λ)=φ! (λ)/8\ν(λ)； 步骤4:重复步骤3，获取多个罗维朋标准色度片中的每一个罗维朋标准色度片的透射比函数Tk(I)=Cpk f)/Sw(X);其中，k为多个罗维朋标准色度片的个数； 步骤5:在取得所有标准罗维朋色度片的每一个标准罗维朋色度片的透射比函数后，对同色罗维朋色度片的一组透射比函数进行人工修正处理，使其在各波长点上的透射比值的间隔同其标准值的间隔保持一致的规律性，然后连同对应色度片的标准值，形成数据化罗维朋色度片，存储于计算机(9)中，用于结果的计算输出； 步骤6:将被测样品色度片置于样品架(4)中，测量相对光谱功率分布φχ(λ);计算得到该样品的透射比函数τχ(λ)=φχ(λ)/3ν(λ); 步骤7:计算样品的明度、彩度、色调角等颜色参数，以备匹配； 步骤8:根据步骤7的结果，按照一定的规律选择一个或多个数据化罗维朋色度片进行组合，可以计算组合后的罗维朋色度片的明度、彩度、色调角并与样品的明度、彩度、色调角进行一致性匹配，最佳的一致性匹配所用到的一组数据化罗维朋色度片所代表的罗维朋色标度值即为样品的罗维朋色标度值。
5.根据权利要求4所述的罗维朋色标度光谱仪测色方法，其特征是，所述步骤8中一致性匹配的方法为:用数据化罗维朋标准色片匹配样品的颜色参数；根据样品的明度、色调角及彩度来选择数据化罗维朋色片，进行逐次逼近匹配，其匹配过程用到数据化罗维朋色片的叠加，叠加后色片的透射比按照τ (A)=T1(A).τ2(λ).τ3(λ)........τχ(λ)进行计算，匹配的主线是色调角逐次接近，兼顾明度和彩度。
6.根据权利要求4所述的罗维朋色标度光谱仪测色方法，其特征是，所述一致性匹配的方法为:采用部分检索再逐次接近的方法；即先将大色度值色片进行组合，将组合后的色参数变成数据库表；当样品色参数获得后，进行匹配选择，选择一最佳纪录，然后再用小色度值色片进行逐次接近匹配，然后得到最佳值。
7.根据权利要求4所述的罗维朋色标度光谱仪测色方法，其特征是，所述一致性匹配的方法为:采用完全组合，即将所有数据化的罗维朋色片进行组合，计算出所有各个组合的罗维朋色标度的颜色值和各个组合明度、色调角及彩度等色参数，然后分组，形成多个数据库分组表；当样品的明度、色调角及彩度等色参数获得后，在数据库表中进行匹配选择，选择数据库表中明度、色调角及彩度等色参数最相一致的一个最佳纪录，这个最佳纪录中罗维朋色标度的颜色值即为样品的颜色值。
【文档编号】G01J3/50GK103728023SQ201410004008
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2014年1月2日
【发明者】张守明 申请人:张守明