用于颜色相似度评估的方法和设备技术

被配置用于第一颜色与第二颜色之间的颜色相似度评估的方法和设备，包括以下步骤：根据第一颜色和第二颜色计算一个或多个过滤器；如果计算的过滤器中的至少一个高于针对每个过滤器预定的阈值，则确定第一颜色和第二颜色不相似；否则，计算CIEDE2000色差并且如果计算的CIEDE2000色差高于预定阈值，则确定第一颜色和第二颜色不相似；否则，确定第一颜色和第二颜色相似。模过滤器可以计算表示为RGB颜色空间中的3D坐标的第一颜色与第二颜色之间的差分向量的模，表示为RGB颜色空间中的3D坐标的第一颜色与第二颜色的两个向量之间的夹角，或者表示为CIELAB颜色空间中的第一颜色与第二颜色之间的亮度差异。

Method and equipment for color similarity evaluation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于颜色相似度评估的方法和设备
本公开涉及用于颜色相似度评估的方法和设备，即比较两种颜色，适用于诸如数字图像处理或计算机视觉的领域。
技术介绍
色差在很多应用中是极为重要的，尤其是当采用图像处理或计算机视觉技术时。这种应用主题的实例为矿物鉴别、牙用陶瓷学、深红色分析、腐蚀检测及在更一般的领域的图像分割。后者被更广泛地使用，并且通常是图像和视频处理算法中的关键步骤。该步骤的结果中的噪声影响以下处理的结果，即，分割、检测或外观匹配，可能阻碍正常操作。尽管进行了多年研究，但是图像分割仍是未解决的研究课题，其中颜色识别起关键作用。在2000年CIE推荐CIEDE2000[3]度量用于工业化色差评估。然而，其益处已因计算成本而受损。自2014年以来，CIEDE2000[3]公式已被作为国际标准，因此通过引证其整体结合于此并且具体地参考ISOCIE11664-6:2014(CIES014-6/E:2013)结合在其色差的计算中，并且强烈集中于工业应用。该度量日益受到关注，显示颜色(尤其具有更高相似度的那些颜色)之间进行区分的高潜力。使用CIEDE2000[3]度量(ΔE00)允许量化人类如何感知两种颜色之间的差别。然而，其更广泛的使用由于高计算成本而受损，这阻碍其应用于更多的场景中，尤其具有实时约束的那些场景。即使技术演变已实现了更高的计算能力，但是由于大量的视觉信息或受限制的硬件存在仍不能实施的很多场景。基于颜色的算法可能严重受到照射的影响并且更接近的颜色之间的区分不那么容易。很多应用中已经越来越多地使用了CIEDE2000度量，实现基于选择的度量阈值的粗糙或精细区分。ΔE00色差公式设计为使得表征人类具有的感知色差并且可以通过等式1至28概括：a1′＝a1(1+G)(20)a2，＝a2(1+G)(31)ΔL′＝L2-L1(20)ΔC′＝C2′-C1′(21)RT＝-RCsin(2Δθ)(26)其中KL、KC及KH为分别与亮度、色度和色调相关的校正因子。在我们的试验中，将这些值设置为如在CIE标准中定义的1。SL、SC及SH参数为加权系数；ΔL′、ΔL′及ΔE′为亮度、色度和色调差。L1,a1,b1和L2,a2,b2为CIELAB颜色空间中的两种颜色，具有ISO11664-4:2008(CIES014-4/E:2007)。在[4]中呈现的边缘检测方法论合并来自不同的源的边缘图以便在空间分辨率受限的情况下提升深度信息。示出了一些可选方案并且提供最好的结果的可选方案包括针对强度和色差的边缘图的组合。为了在人类视觉系统的特性之后获得感知颜色边缘检测，通过使用CIEDE2000色差获得色差边缘图。尽管该方案提供最佳结果，但其计算复杂性成本高。对于使用ΔE00的颜色相似度判定，通常应用等于或低于3的值；对于10以上的值，两种颜色被视为非常不相似。CIEDE2000[3]度量具有其他并行度量，即通过CIE等、CIE76(亦称ΔECIELAB)CIE94及ΔECMC提出的其他度量。然而，几个研究已总结即使用缺省参数也可通过采用ΔE00获得更鲁棒的结果。可通过将公式系数调谐至给定应用特征而获得更好的结果。公开这些事实以便示出通过本公开解决的技术问题。参考文献[1]Griffin,GregoryandHolub,AlexandPerona,Pietro.Caltech-256objectcategorydataset.2007。[2]Liaw,AndyandWiener,Matthew.ClassificationandregressionbyrandomForest.Rnews,2(3):18–22,2002。[3]Luo,MRonnierandCui,GuihuaandRigg,B.ThedevelopmentoftheCIE2000colour-differenceformula:CIEDE2000.ColorResearch&Application,26(5):340–350,2001。[4]Schwarz,SebastianandandOlsson,Roger.ImprovededgedetectionforEWOCdepthupscaling.201219thInternationalConferenceonSystems,SignalsandImageProcessing(IWSSIP),pages1–4,2012.IEEE。[5]ColorNamesSupportedbyAllBrowsers.http://www.w3schools.com/colors/colors_names.asp.[Online；accessed08-04-2016]。[6]Dang-Nguyen,Duc-TienandPasquini,CeciliaandConotter,ValentinaandBoato,Giulia.RAISE:arawimagesdatasetfordigitalimageforensics.Proceedingsofthe6thACMMultimediaSystemsConference,pages219–224,2015.ACM。[7]Pecho,OscarEandGhinea,RazvanandAlessandretti,RodrigoandPérez,MaraMandDellaBona,Alvaro.VisualandinstrumentalshadematchingusingCIELABandCIEDE2000colordifferenceformulas.DentalMaterials,32(1):82–92,2016。
技术实现思路
ΔE00度量的重要益处常常因其复杂度而受损。通过分析ΔE00公式(如上所述并且在[3]中详细描述)，能注意到几个项的复杂度高，导致公式计算成本高。因此，在很多应用场景中这种技术的使用通常是不切实际的，尤其在计算资源更加受限的时候。此外，需要执行多次ΔE00计算的应用将会受到高计算时间的严重影响。作为实例，考虑分辨率为720×480和1920×1080像素的两个图像；前者将必须处理0.3×106个像素，并且后者将必须处理2.1×106个像素，导致更多的计算。当考虑每秒几个图像的视频并且逐渐穿透4K和8K的图像分辨率时，ΔE00的计算成本的缺点变得更加明显。为了克服该问题并且拓宽该公式的应用及其应用于更多场景的益处，公开了一种用于显著更快判定颜色相似度的方法和设备，同时保留ΔE00益处和能力。为了减少计算时间，公开的方法和设备应用一组过滤模块，在该组过滤模块中执行更简单的计算并且进行评定：(1)输入的两种颜色是不同的并且不需要进一步的计算；(2)不能可靠地做出判定并且需要进行进一步的分析。一般地，当比较一对颜色时，这些将为模块的输入并且将仅针对可能具有较高的感知相似度并且没有较轻权重模块做出的判定的对完全计算ΔE00。因此，计算全ΔE00度量的次数，并且因此有效减少所需操作的总数，导致降低的处理时间，同时保持相同的准确性。这得到以下事实的支持，即期望结果不是精确的距离测量，而是对一对颜色的相似与否的判定。然而，仍然需要识别与建立过滤模块与ΔE00之间的关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于第一颜色与第二颜色之间的颜色相似度评估的方法，所述方法包括步骤：通过所述第一颜色和所述第二颜色计算一个或多个色差过滤器；如果一个或多个计算的过滤器中的至少一个过滤器高于针对所述一个或多个计算的过滤器中的每一个过滤器预定的阈值，则确定所述第一颜色和所述第二颜色不相似；否则，计算CIEDE2000色差ΔE00，并且如果计算的CIEDE2000色差ΔE00高于预定ΔE00阈值，则确定所述第一颜色和所述第二颜色不相似；否则，确定所述第一颜色和所述第二颜色相似。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.17 EP 17151878.0;2017.01.11 PT 1098471.一种用于第一颜色与第二颜色之间的颜色相似度评估的方法，所述方法包括步骤：通过所述第一颜色和所述第二颜色计算一个或多个色差过滤器；如果一个或多个计算的过滤器中的至少一个过滤器高于针对所述一个或多个计算的过滤器中的每一个过滤器预定的阈值，则确定所述第一颜色和所述第二颜色不相似；否则，计算CIEDE2000色差ΔE00，并且如果计算的CIEDE2000色差ΔE00高于预定ΔE00阈值，则确定所述第一颜色和所述第二颜色不相似；否则，确定所述第一颜色和所述第二颜色相似。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个过滤器包括模过滤器，其中，所述过滤器的计算包括计算表示为RGB颜色空间中的3D坐标的所述第一颜色与所述第二颜色之间的差分向量的模。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个过滤器包括夹角过滤器，其中，所述过滤器的计算包括计算表示为RGB颜色空间中的3D坐标的所述第一颜色与所述第二颜色的两个向量之间的夹角。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个过滤器包括亮度过滤器，其中，所述过滤器的计算包括计算所述第一颜色与所述第二颜色之间的亮度差异，具体地，CIELAB颜色空间中的所述第一颜色与所述第二颜色之间的亮度差异。5.根据权利要求2和3所述的方法，其中，所述一个或多个过滤器包括模过滤器和夹角过滤器。6.根据权利要求2和3所述的方法，其中，所述一个或多个过滤器包括依次计算的模过滤器...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿梅里科·乔斯·罗德里格斯·佩雷拉，佩德罗·米格尔·马查多·苏亚雷斯·卡尔瓦霍，路易斯·安东尼奥·佩雷拉·梅内塞斯·科尔特·雷亚尔，
申请(专利权)人：伊耐斯克泰克计算机科学与技术系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：葡萄牙,PT