用于调准颜色测量仪器的测量值的方法和设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用 本申请要求2012年7月11日提交的美国临时专利申请序列号61/670, 353的权益，其 通过引用被全文合并在此。
技术领域
[0002] 本发明总体上涉及对于颜色的测量，并且更具体来说涉及对于多个颜色测量器件 的协调。
【背景技术】
[0003] 可以对颜色测量仪器(例如，分光光度计）进行参数化表征和校正，以便像参考或 主导仪器那样进行测量。所述表征和校正是基于仪器简档。第一台仪器相对于第二台仪器 的"简档"在这里被定义成一个参数值集合，其通过数学方式把由第一台仪器测量的样品集 合的反射率数值的第一集合映射到对于由第二台仪器测量的相同样品的反射率数值的第 二集合的最佳近似。"简档形成（profiling)"动作在这里被定义成生成这些参数值，并且 "基于简档的校正"在这里被定义成实施由这些参数值定义的映射的动作，以便校正由已形 成简档的仪器进行的后续反射率测量。这种基于简档的校正补偿仪器之间的小的系统性差 异。基于简档的校正通常根据例如下面的模型等式开始： Rci=A+BRmi+CR'mi+DR' ' mi. +ERmi (100-RJ(等式 1) 其中，Rmi是第i项测量的反射率，R是第i项经过校正的反射率，所有变量A、B、C、D和E隐含地取决于波长，并且'和''分别指代Rmi关于波长的一阶和二阶导数。等式1中的 校正由以下参数表示：偏移量（A)，增益改变（B)，波长尺度改变（C)，带宽改变（D)，以及一 些非线性（E)。在基于简档的校正中两次使用等式1 (或者类似的等式，其可能具有不同数 目的参数)。等式1的第一次使用在参数A-E(在每一个波长)处于求解状态（solvestate) 的情况下测量已知的样品，比如英国陶瓷研宄协会（BCRA)贴片。在等式1的该第一次使用 中，通常使用优化软件来找到使得所计算的量1^最接近第二台仪器的量Rmi的参数值A-E。 现在已知的量A-E(并且可能还有其他参数)构成第一台仪器相对于第二台仪器的简档。在 等式1的第二次使用期间，第一台仪器测量测试样品的反射率，采用测试样品的所测量的 反射率作为量Rmi，将现在已知的参数A-E代入到等式1中，并且使用等式1来计算经过校正 的测量值Rd。等式1的第二次使用的继续操作构成对于反射率测量值的基于简档的校正。
[0004] 对于一个分光光度计队列的基于简档的校正取决于主导仪器(其用来充当前面所 描述的第二台仪器）以及至少一个值得信任的颜色标准集合（即例如BCRA贴片之类的反射 样品）的可用性。当主导仪器在设计上非常接近于所述队列中的正被校正到该主导仪器的 仪器时，这样的校正的效果也最佳。在某些情况下，受信任的主导仪器的设计可能略微不同 于所述队列中的仪器；但是如果没有更好的标准存在，则所述主导仪器必须仍然被用作初 始锚点（anchor)。在这种情况下，通过从所述仪器队列计算平均反射率数据并且将所述仪 器队列校正到该平均值，人们可以改进仪器间一致性。但是这样引入了另一个问题：对于平 均反射率数据的使用要求对于所有简档形成测量值使用相同的反射颜色标准。这种做法是 不切实际的，特别当所述队列中的仪器在地理上不处于同一处时尤其是如此。人们在手边 必须具有被用于所有校正的真实主导仪器或者真实标准颜色贴片集合。
【发明内容】
[0005] 在一个实施例中，本发明包括一种用于将颜色测量仪器队列的测量值与处于所述 队列之外的主导(或"工业标准"）颜色测量仪器调准的软件程序。所述软件程序包括四个 主要的子处理：（1)用于利用初始颜色贴片集合生成针对所述队列中的颜色测量仪器的初 始简档的处理；（2)用于基于所述初始颜色贴片集合生成针对所述队列中的颜色测量仪器 的新简档的处理；（3)用于生成针对与所述队列中的颜色测量仪器"类似"的新器件的简档 的处理；以及（4)用于基于新的颜色贴片集合生成针对所述颜色测量仪器队列的新简档的 处理。
[0006] -种用于把由多台颜色测量仪器取得的测量值与由工业标准颜色测量仪器取得 的测量值调准的方法的一个实施例包括：从所述多台仪器接收第一频谱数据集合；从所述 工业标准仪器接收第二频谱数据集合；生成针对所述多台仪器的初始简档(这通过对于每 一台给定仪器产生第一项校正来实现，第一校正把由所述给定仪器取得的频谱数据与第二 频谱数据集合调准）；利用初始简档对第一频谱数据集合进行数学校正，从而产生第三频谱 数据集合；以及生成针对所述多台仪器的新简档(这通过计算第三频谱数据集合的均值，并 且对于每一台给定的仪器产生第二校正来实现，第二校正把由所述给定仪器取得的频谱数 据与所述均值调准)。
【附图说明】
[0007] 通过结合附图考虑后面的详细描述可以容易地理解本发明的教导，其中： 图1是图示了根据本发明的用于生成针对颜色测量仪器队列中的颜色测量仪器的初 始简档的方法的一个实施例的流程图； 图2是进一步图示了根据图1中所示的方法的颜色测量性能方面的改进的图； 图3是图示了根据本发明的用于基于初始颜色标准集合生成针对所述队列中的颜色 测量仪器的新简档的方法的一个实施例的流程图； 图4是进一步图示了通过应用图3中所示的方法以把仪器队列校正到预定的虚拟中心 所实现的颜色测量性能的改进的图； 图5是图示了用于生成针对新的颜色测量仪器的简档的方法的一个实施例的流程图； 图6是图示了根据本发明的用于基于新的颜色标准集合生成针对所述颜色测量仪器 队列的新简档的方法600的一个实施例的流程图；以及 图7是利用通用计算器件实施的简档形成方法的高层级方框图。
【具体实施方式】
[0008] 在一个实施例中，本发明包括一种用于将颜色测量仪器队列的测量值调准到处于 所述队列之外的主导（或"工业标准"）颜色测量仪器的方法和设备。所述方法包括四个主 要的子处理：（1)用于利用初始颜色贴片集合生成针对所述队列中的颜色测量仪器的初始 简档的处理；（2)用于基于所述初始颜色贴片集合生成针对所述队列中的颜色测量仪器的 新简档的处理；（3)用于生成针对与所述队列中的颜色测量仪器类似(也就是说具有与之 相同的样品照明模式和样品观看几何结构）的新器件的简档的处理；以及（4)用于基于新的 颜色贴片集合生成针对新的一组类似颜色测量仪器的新简档的处理。
[0009] 在一个实施例中，子处理（2)- (4)被视为是可选的，并且一旦子处理（1)被实施， 就可以按照任意组合和/或顺序来实施子处理（2)-(4)。但是如果颜色测量仪器能够准确 地测量颜色，则给定的颜色测量仪器必须经历子处理（2)(如果所述颜色测量仪器是所述队 列的成员的话)或者子处理（3)(如果所述颜色测量仪器不是所述队列的成员的话)。此外， 如果初始颜色贴片集合不可用，则新的颜色测量器件(其不是所述队列的成员）必须经历子 处理（4)，以便能够准确地测量颜色。
[0010] 在实践中，与某种常用的工业标准仪器相比，由特定制造商开发的特定类型的颜 色测量仪器可能具有系统性差异。此外，在类似颜色测量仪器的队列中的各台仪器之间可 能存在系统性差异，并且因此队列当中的仪器间一致性可能是差的。
[0011] 举例来说，表1示出了在使用不同的仪器来测量相同的颜色标准集合(在本情况 中是反射贴片C1，…，C12)时的国际照明委员会（CIE)1976 (L*，a*，b*)颜色空间（CIELAB) 颜色差异AE(在光源D65下)。对于每一种颜色标准，计算来自一台仪器的所测量颜色与 来自所有仪器的相同的所测量颜色(反射率数据)的平均值之间的颜色差异。如所示的，AE 的范围是从0.01到0.75。
[0012] 表1 :原始仪器与平均值之间的颜色差异
【主权项】
1. 一种用于把由包括多台颜色测量仪器的队列取得的测量值与由所述队列之外的工 业标准颜色测量仪器取得的测量值调准的方法，所述方法包括： 从所述多台颜色测量仪器接收第一频谱数据集合； 从所述工业标准颜色测量仪器接收第二频谱数据集合； 生成针对所述多台颜色测量仪器的多个初始简档，其中生成所述多个初始简档包括针 对所述多台颜色测量仪器当中的每一台给定仪器： 基于由所述给定仪器取得的第一频谱数据集合的部分与第二频谱数据集合的比较产 生第一校正，其中所