一种基于用户情感的产品智能化配色设计系统

1.本发明涉及产品配色设计领域，特别是涉及一种基于用户情感的产品智能化配色设计系统。
技术背景
2.色彩能够传递人们的情感，色彩也随着季节的循环发生着不断的变化，而色彩的微妙变化同时影响着人们对环境的心理感受，不同情感色彩间的组合变化给人们带来不同的心理感受。单一的色彩除了与情感有关系外，色彩的组合也与情感有密切关系。色彩在产品设计中发挥着重要的作用。人们在购买产品前，都会对产品的色彩有一定的要求。因此，在产品色彩设计阶段，如果产品配色能满足用户的情感需求，会极大地提升产品的销售量。
3.用户关于产品的色彩情感会随着年龄、个人经验、社会文化的变化而变化。因此，用户的情感需求不是固定不变且单一的，而是复杂而变化的。传统的产品配色方案设计仍然需要设计师来完成，但单依靠专业人士来对产品进行配色是一项非常费时费力的工作，效率和准确性都有待提高，且主观性较强，难以具备一个统一的标准。目前已有的配色系统则无法满足用户的个性化情感需求，降低了产品配色设计的实用性。


技术实现要素：

4.为了克服上述技术问题，本发明的目的在于构建一个基于用户情感的产品智能化配色设计系统，可基于用户给定的条件，自动批量生成配色方案，并提供交互评价和群体智能两种优化技术，极大地提高用户配色的效率，也提升了配色方案的质量，实现了人人都是配色师的目标，可应用于大型装备、工业设备、智能家居、服饰包装等各行各业中。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.一种基于用户情感的产品智能化配色设计系统，包括：
7.情感色源分析模块，其用于获取色源的色彩信息进行色彩编码，以及基于情感分类构建不同情感下的色彩组合，每一个色彩组合均对应一个情感词汇；所述的色彩组合、情感词汇、色彩编码和色彩信息构成色库；
8.配色对象分析模块，其用于获取待配色图像的色区数量并基于色区面积进行编码，记录用户指定的待配色色区；
9.情感词汇配色与迭代模块，其用于根据用户指定的情感词汇从色库中选择色彩组合，对待配色色区进行配色和迭代；
10.图像情感配色与迭代模块，其用于提取待配色图像的主色彩，基于主色彩从色库中选择色彩组合，对待配色色区进行配色和迭代；
11.色彩调节模块，其用于对配色方案结果进行调节，生成用户指定的配色方案数量。
12.作为本发明的优选，所述的情感词汇配色与迭代模块包括：
13.情感词汇选择模块，其用于获取用户指定的情感词汇；所述的情感词汇由预设的情感词汇表生成；
14.第一色彩组合匹配模块，其用于根据用户指定的情感词汇，从色库中挑选出与所述情感词汇相匹配的所有色彩组合，并对相匹配的所有色彩组合进行归类，选择最优类型的色彩组合；从最优类型的色彩组合中任选一组，得到所选色彩组合的色彩数量和色彩编号，根据色彩编号获取所选色彩组合中色彩信息；
15.第一重构色彩组合模块，通过对比待配色色区数量与所选色彩组合中的色彩数量，重建所选色彩组合并展开填色，作为亲代配色方案；
16.第一迭代模块，根据所选色彩组合对应的情感词汇和色彩数量，获取相同情感词汇下的具有相同色彩数量的所有其他色彩组合，根据所选色彩组合和所有其他色彩组合进行亲代色彩重组或色彩组合更换；
17.所述的亲代色彩重组方法为：根据亲代配色方案所选色彩组合中的色彩数量和色彩信息，打散重组后形成新的子代配色方案；
18.所述的色彩组合更换方法为：从所有其他色彩组合中重新选择一组色彩组合替换原来的亲代配色方案。
19.作为本发明的优选，所述的色彩组合分类模块根据不同色彩组合中的色彩数量与待配色色区数量，编码不同色彩组合所属的色区类型，将编码最靠前的色数类型作为最优类型。
20.作为本发明的优选，所述的图像情感配色与迭代模块包括：
21.图像色彩提取模块，利用k
‑
means方法确定待配色图像的提取色，通过比对色库得到提取色对应的情感词汇；
22.第二色彩组合匹配模块，根据提取色对应的情感词汇任选一种提取色，并从所有包含所选提取色的色彩组合中确定其中一个色彩组合的色彩数量和色彩编号，根据色彩编号得到所选色彩组合中提取色的色彩信息、以及非提取色的色彩信息；
23.第二重构色彩组合模块，其用于对比待配色色区数量与所选色彩组合中的色彩数量，重建所选色彩组合并将提取色作为核心色展开填色，作为亲代配色方案；
24.第二迭代模块，根据所选色彩组合对应的情感词汇和色彩数量，从色库中获取相同情感词汇下包含所选提取色的所有其他色彩组合，根据所选色彩组合和所有其他色彩组合进行亲代色彩重组或色彩组合更换；
25.所述的亲代色彩重组方法为：根据亲代配色方案所选色彩组合中的色彩数量和色彩信息，打散重组后形成新的子代配色方案；所述的子代配色方案中提取色作为核心色；
26.所述的色彩组合更换方法为：从所有其他色彩组合中重新选择一组色彩组合替换原来的亲代配色方案。
27.作为本发明的优选，所述的核心色为面积最大的色区填色。
28.作为本发明的优选，所述的色彩调节模块提取配色方案的色彩信息，所述的色彩信息为填色的rgb值；对每一种填色的rgb值进行色彩值0.2倍范围内的数值调节，生成色调相同色彩微变的配色方案；最终生成的配色方案数量可由用户指定。
29.作为本发明的优选，所述的图像色彩提取模块中利用k
‑
means方法将待配色图像中的所有原色彩rgb值作为输入，得到k个聚类，将每一个聚类中心的色彩信息作为提取色；通过比对色库中的色彩组合，将相似结果大于阈值的色彩组合对应的情感词汇作为所述提取色的情感词汇。
30.本发明通过选取情感词汇或提取图像色彩，展开产品的智能化配色设计，并表达相应的情感，克服了传统的产品配色方案需要依赖设计师来完成的缺陷，省时省力，效率和准确性高，能够得到客观且标准较为统一的配色方案，致使配色结果更加受到人们的喜爱。
附图说明
31.图1为本发明系统的操作流程图；
32.图2为基于情感词汇配色与迭代流程图；
33.图3为基于图像情感配色与迭代流程图；
34.图4为本实施中的电车图样展示图；
35.图5为本实施例中示出的一种系统界面；
36.图6为基于情感词汇配色结果；
37.图7为基于情感词汇的配色迭代结果；
38.图8为基于图像情感配色结果；
39.图9基于图像情感配色迭代结果；
40.图10为配色方案的色彩微调结果。
具体实施方式
41.下面结合具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
42.如图1所示，本发明公开一种基于用户情感的产品智能化配色设计系统，可基于情感词汇或图像情感展开产品的情感配色设计。系统主要包含5个模块，分别为：情感色源分析模块、配色对象分析模块、情感词汇配色与迭代模块、图像情感配色与迭代模块、配色方案的色彩调节模块。
43.(一)情感色源分析模块
44.基于对情感色彩的相关研究，多样色彩间的组合能够给人们带来不同的心理感受，由此在产品配色设计中结合色彩的情感表现展开配色可赋予产品更深的内涵与情感关怀。
45.情感色源分析模块用于获取色源的色彩信息进行色彩编码，以及基于情感分类构建不同情感下的色彩组合，每一个色彩组合均对应一个情感词汇；所述的色彩组合、情感词汇、色彩编码和色彩信息构成色库。
46.本实施例中，通过将包含不同情感的页面保存为色源文件，提取色源文件中的色彩信息进行存储，并寻找文件中所有情感页面，存储情感页面中的所有色彩组合。完成后，系统将色彩按照顺序进行编码，并记录色彩rgb信息值，且按照情感分类储存色彩组合中的色彩编号，每一个色彩组合均对应一个情感词汇。
47.(二)配色对象分析模块
48.该模块分为三步进行，分别为载入图样、载入底图和确认色区。
49.载入图样是指将待配色图像输入到配色对象分析模块中，系统对待配色图像中所有区域进行占比分析，根据图样的每个色彩区域面积大小进行排序，并展示图样中各色区的原始填充色彩，供用于选择需要配色的色区。
50.载入底图是将产品图作为底图而进行的产品图样设计和图样配色设计，将底图载入工具的目的有两点：1.是为后续批量化配色设计展示时有较丰富的效果，便于用户观察配色设计结果与配色效果。2.计算图样中心坐标与底图中心坐标的差值，以便于批量化配色设计的方案在页面中有序排布。
51.所述的色区是由多个封闭曲线形成的区域组成，通过色区的赋色可形成差异化的配色结果。而在实际的配色设计中存在空置色区的需求，具体指不改变某一特定色区的色彩，只对部分色区进行赋色，因此确认色区是指记录用户指定的待配色色区，根据用户自主选择的配色区域展开智能化配色，可满足配色设计的多样化需求。
52.(三)情感词汇配色与迭代模块
53.基于情感词汇展开的配色设计是以情感色库中的色彩组合方案为基础展开的设计过程，流程如图2所示。
54.3.1)获取用户指定的情感词汇；所述的情感词汇由预设的情感词汇表生成，与色库中的情感词汇相匹配。
55.3.2)根据用户指定的情感词汇，从色库中挑选出与所述情感词汇相匹配的所有色彩组合，并对相匹配的所有色彩组合进行归类，选择最优类型的色彩组合；从最优类型的色彩组合中任选一组，得到所选色彩组合的色彩数量和色彩编号，根据色彩编号获取所选色彩组合中色彩信息。本实施例中，可采用随机算法或现有的排序算法实现任选一组。
56.本实施例中，根据不同色彩组合中的色彩数量与待配色色区数量，编码不同色彩组合所属的色区类型，将编码最靠前的色数类型作为最优类型。
57.3.3)通过对比待配色色区数量与所选色彩组合中的色彩数量，利用色彩方法重建色彩组合展开填色，作为亲代配色方案。
58.3.4)基于情感词汇的配色种群迭代是通过选取优质或符合设计意象的配色结果进行多次的配色迭代，可逐步获得符合意象的配色结果，并扩大优质结果的种群数量。配色迭代的过程是：
59.3.4.1)将用户选中的配色方案作为亲代，确定亲代方案色彩组合对应的情感词汇和色彩数量，获取相同情感词汇下的具有相同色彩数量的所有其他色彩组合。
60.3.4.2)根据所选色彩组合和所有其他色彩组合进行创新配色(色彩组合更换)与重组配色(亲代色彩重组)，迭代时可随机选择一种路线展开配色，或根据用户需求选择其中一种路线。
61.所述的重组配色为：根据亲代配色方案所选色彩组合中的色彩数量和色彩信息，打散重组后形成新的子代配色方案；
62.所述的创新配色为：从所有其他色彩组合中重新选择一组色彩组合替换原来的亲代配色方案。
63.通过配色迭代，用户可不断扩大优质配色方案的种群规模，同时在迭代过程中得到新的配色方案为用户提供思路。
64.(四)图像情感配色与迭代模块
65.图像是摄影师或创作者传达自身创作情感的一种载体，其中蕴含了创作者对某种事物或景象的意象思考与情感表达，从图像中获取色彩并运用于产品的配色设计中可以有效的传递图像情感，在产品上体现创作者的情感思考。如图3所示，基于图像提取色展开产
品配色设计包括提取待配色图像的主色彩，基于主色彩从色库中选择色彩组合，对待配色色区进行配色和迭代，其一般流程是提取图像色彩、比对图像色彩、应用图像色彩、配色迭代。
66.4.1)提取图像色彩：利用k
‑
means方法提取图像的主色(下文简称提取色)作为配色设计过程中的核心色。具体的，将待配色图像中的所有原色彩rgb值作为k
‑
means方法的输入，得到k个聚类，将每一个聚类中心的色彩信息作为提取色。
67.4.2)比对图像色彩：将提取色与色库中的色彩组合进行对比，将相似结果大于阈值的色彩组合对应的情感词汇作为所述提取色的情感词汇；
68.4.3)应用图像色彩分为5步展开：
69.4.3.1)根据提取色对应的情感词汇选取一种提取色，并获取包含该提取色的所有色彩组合。本实施例中，可结合用户需求进行选择。
70.4.3.2)从所有色彩组合中选取一种组合方案，确定色彩组合的色彩数量与色彩编号。本实施例中，可采用随机算法或现有的排序算法实现从所有色彩组合中选取一种组合方案。
71.4.3.3)根据提取色对应的色彩编号获取非提取色的色彩信息，并存储提取色的色彩信息与获取的非提取色的色彩信息。
72.4.3.4)获取待配色色区数量，与所选色彩组合中色彩数量进行比对，利用色彩方法重建色彩组合展开填色，不同于情感词汇配色，在色彩与色区匹配时提取色始终作为核心色进行配色设计，所述的核心色为面积最大的色区填色，提取色的色彩在最大色区中呈现从而最大化的体现图像情感。
73.4.4)配色迭代
74.基于图像情感的配色种群迭代方法是：
75.4.4.1)选择步骤4.3.4)的配色方案作为亲代配色方案，获取亲代配色方案的情感词汇、色彩数量和色彩信息。
76.4.4.2)从色库中获取相同情感词汇下包含所选提取色的所有其他色彩组合。
77.4.4.3)选择迭代路线，配色迭代的路线分为创新配色(色彩组合更换)与重组配色(亲代色彩重组)，迭代时可随机选择一种路线展开配色，或根据用户需求选择其中一组路线。
78.创新配色为从所有其他色彩组合中随机选取一种组合方案，并根据色彩编号获取色彩信息替换原来的亲代配色方案。重组配色为根据选择的亲代配色方案色彩通过打散重组后进行的配色过程，获得色彩组合的色彩信息后利用色彩与图样色区匹配方法展开迭代配色，从而生成遗传了亲代色彩形状的子代配色方案种群。
79.(五)配色方案的色彩调节模块
80.提取配色方案的色彩信息，所述的色彩信息为填色的rgb值；对每一种填色的rgb值进行色彩值0.2倍范围内的数值调节，生成色调相同色彩微变的配色方案；最终生成的配色方案数量可由用户指定。
81.本发明的一项实施例中，3.3)和4.3)中所述的利用色彩方法重建色彩组合展开填色，具体为：对比待配色色区数量与所选色彩组合中的色彩数量，分为多色匹配、等色匹配和少色匹配三种类型。
82.多色匹配指色彩数量大于色区数量的配色过程，由于色彩数量多于色区数量，无法将色彩组合中的所有色彩与色区相互对应，因此需从色彩组合中选取与色区相同数量的色彩，通过重组后构建与色区数相同的色彩组合，然后将色彩填入色区中。
83.等色匹配为色彩数量与色区数量相同时的填色方法，将选出的色彩组合打散重组后与色区相互匹配。
84.少色匹配是色彩数量少于色区数量时的填色方法，在保证所有色彩同时出现的前提下从色彩组合中随机选取相应数量的色彩填入未填色的色区中。
85.本发明的一项实施例中，以城市电车产品作为配色对象，对图4所示的电车上图样展开配色。如图1所示，对基于用户情感的产品智能化配色设计系统进行介绍，应用案例以两种配色路线分别展示。
86.运行基于用户情感的产品智能化配色设计系统，为了更直观展示本系统的工作流程，本实施例示出了图5所示的系统操作界面，仅用于展示本实施例的应用，不作为对本发明的限定。在“色源路径”文本框中输入情感色源文件的路径，点击“载入情感色源”按钮，系统自动识别和存储文档中的色彩信息与色彩组合信息，并筛选获得文档中所包含的情感词汇数量，在色源路径后的情感数量文本框内显示。
87.选中配色图样点击“载入色区”按钮，系统将自动分析配色图样的色区构成与色区数量，并在“色区数”文本框中显示色区数量，且根据图样的每个色彩区域面积大小进行排序，并将图样中各色区的原始填充色彩根据排序展示在界面上。
88.选中产品图，点击“载入底图”按钮存储底图并获取底图的尺寸，计算图样中心坐标与底图中心坐标的差值，以便于批量化配色设计的方案在页面中有序排布。
89.勾选每个色彩后的选框来选择参与配色的色区，点击“确认色区”按钮确认参与配色的图样色区。
90.在文本框“方案数”中输入目标配色的方案数量。
91.基于情感词汇配色的实施流程如图2所示，与上文重复的内容不再赘述。选择“意象”复选框中的情感词汇，点击“配色按钮”系统将基于情感文档中的色彩信息与色彩组合信息展开配色设计，并新建页面展示配色设计结果，如图6所示展示了9种不同色彩组合下的配色效果。基于配色设计结果选择一个或多个优质的配色方案，点击“迭代”按钮展开配色种群方案迭代，形成符合优质方案的色彩意象和结果，如图7所示展示了9中迭代配色后的配色效果。
92.基于图像情感配色的实施流程如图3所示，与上文重复的内容不再赘述。选择一张图像点击“色彩提取与归类”按钮，获取图像的主要色彩(提取色)，并以色彩网络的形式在页面中展示。点击“配色”按钮展开图像情感配色，通过获取图像提取色的色彩信息，确定提取色对应色库的色彩编号，筛选内含该编号的所有色彩组合，选取一种色彩组合展开配色设计，本实施例给出了9种配色结果如图8所示。基于配色设计结果选择一个或多个优质的配色方案，点击“迭代”按钮展开配色种群方案迭代，形成符合优质方案的色彩意象和结果，如图9所示展示了9中迭代配色后的配色效果。
93.选择一个配色方案点击“色彩微调”可对该方案的色彩进行调节，调节结果如图10所示。
94.需要说明的是，本实施例中图6
‑
10示出的配色方案数量可以根据实际需求进行设
定，本实施例中预设的9种方案不作为对本发明的限定。
95.以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。