对光谱测量设备进行仿真制造技术

特定示例涉及在颜色测量装置中对光谱测量设备进行仿真。在这些示例中，主要光谱测量设备测量渲染的颜色输出的第一光谱特性。向来自主要光谱测量设备的测量应用通过参数值所参数化的预测模型以确定将被辅助光谱测量设备测量的渲染的颜色输出的第二光谱特性的预测的测量。通过利用来自主要光谱测量设备和辅助光谱测量设备的数据训练预测模型来生成参数值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对光谱测量设备进行仿真
技术介绍
颜色渲染设备的目的是将渲染的颜色输出与定义的输入颜色相匹配。在可用于颜色渲染设备的物理硬件的约束内工作时执行该匹配。为了校准颜色渲染设备，可以通过诸如安装在设备内的传感器等等的传感器来测量渲染的颜色输出。这些测量的颜色输出可以然后用于通过将测量的彩色与用于产生渲染的颜色输出的输入数据相比较来校准颜色渲染设备。定义颜色的一种方式是通过测量它们的光谱响应。可以使用涉及在波长范围上测量电磁辐射强度值的任何光谱方法来测量光谱响应，其中，强度值可以对应于发射光或反射光。在该上下文中，可以测量可见的颜色的电磁辐射的波长范围对应于400nm至700nm的范围或大约400nm至700nm。对于特定实施方式，也可以测量该范围外部的强度值，例如，用于安全功能或编码的紫外线或红外线强度值。可以提供不同的光谱测量设备来测量不同的光谱特性。典型地，使用测试设备在受控实验室环境中执行校准。然后可以例如以颜色简档或固件设置的形式向独立的颜色渲染设备提供校准数据。附图说明本公开的各种特征将从结合随后一起说明出本公开的特征的附图的详细描述而变得明显，并且其中：图1是根据示例的用于颜色测量的装置的示意图示；图2是包括根据示例的颜色测量装置的颜色渲染系统的示意图示；图3是根据示例的、用于生成光谱预测的系统的示意图示；图4是根据示例的非暂时性计算机可读存储介质的示意图示；图5是根据示例的、用于训练预测模型的处理的示意图示；图6是根据示例的、用于训练预测模型的方法的流程图；图7A是示出根据示例的、表示渲染的颜色输出的测量的光谱特性的数据的图表；以及图7B是示出根据示例的、表示测量的和预测的光谱特性的数据的图表。具体实施方式在本文描述的特定示例解决利用光谱测量设备来测量颜色的挑战。在用于测量颜色的光谱测量的需求增加但是光谱测量设备在可用性方面受限的情况下，可以使用这些示例。所描述的示例可以用于增强固定规范光谱测量设备(例如，诸如构建到制造的颜色渲染设备中的设备)的功能。在本文描述的特定示例利用主要光谱测量设备来测量渲染的颜色输出的光谱特性。然后可以使用仿真器来处理该测量以产生与辅助光谱测量设备相关联的预测的光谱测量。预测的光谱测量可以展现主要光谱测量设备不可检测的光谱特征。例如，预测的光谱测量可以包括在与主要光谱测量设备能够测量的波长相比范围更宽的波长上的光谱响应，和/或预测的光谱测量可以涉及在一波长范围上的不同的测量的变量，诸如基于测量的反射率值来提供预测的发射率值。在本文描述的特定示例利用通过对训练样本训练预测模型所生成的参数值。这些参数值可以参数化预测模型，该预测模型使得能够预测辅助光谱测量设备的输出。可以向输入的值阵列应用预测模型以生成输出的值阵列。可以通过使用训练样本来训练预测模型从而生成参数值，该训练样本是从利用主要光谱测量设备和辅助光谱测量设备对渲染的颜色输出进行测量而生成的。图1示出根据示例的用于颜色测量的装置100。装置100包括主要光谱测量设备102来测量渲染的颜色输出112的第一光谱特性并且输出与波长范围相对应的值阵列。主要光谱测量设备102可以是能够在波长范围上测量光谱特性(例如，光谱性质)的任何类型的光谱传感器。光谱性质可以是检测的发射率和/或反射值。测量设备可以被叫作传感器、工具、检测器，或任何等同术语。在一些示例中，主要光谱测量设备102被配置为测量可见范围中的(例如，在400nm和700nm之间的)渲染的颜色输出112的光谱性质。主要光谱测量设备102可以输出具有例如覆盖以20nm为间隔的范围400-700nm的光谱分辨率的值阵列，因此测量值阵列具有15项。可以基于包括以下的数来定义将被测量的光谱特性：在其上测量光谱响应的波长范围；连续的检测之间的波长间隔(即输出分辨率)；被测量的光谱性质；和/或在光谱测量中所使用的技术或检测器类型。可以进一步通过以下项来表征定义光谱特性的光谱测量技术或检测器类型：所应用的一组滤波器；向测量的目标施加照明；所使用的传感器的类型；光谱测量设备内所包括的一组光学元件；和/或可以影响光谱测量设备的测量的结果的任何其他受控变量。渲染的颜色输出112包括通过频谱分析可测量的至少一个颜色。在一些示例中，渲染的颜色输出112表示来自颜色渲染设备的输出，其中渲染的颜色输出112包括将由颜色测量装置100测量的颜色。渲染的颜色输出112可以是来自例如墨喷式打印机、电子照相打印机、能够彩色打印的3D打印机，和/或织物打印处理等的打印处理或系统的输出。在其他的示例中，渲染的颜色输出112可以包括形成在屏幕或监视器上的图像。在图1的示例中，颜色测量装置100包括用于辅助光谱测量设备的仿真器104。辅助光谱测量设备是测量渲染的颜色输出112的第二光谱特性并且输出与波长范围相对应的值阵列的光谱测量设备。仿真器104被配置为接收例如由主要光谱测量设备102输出的对渲染的颜色输出112的第一光谱特性的测量进行指示的数据，并且生成渲染的颜色输出112的第二光谱特性的测量的预测，例如对来自辅助光谱测量的输出进行仿真。仿真器104可以接收与波长范围相对应的值阵列的形式的主要光谱测量设备102的输出。在其他实施方式中，仿真器104可以从主要光谱测量设备102接收未处理的电信号(例如，电压或电流信号)。在图1的示例中，仿真器104包括存储实施预测模型116的计算机程序代码的第一存储介质106。在其中仿真器104从主要光谱测量设备102接收未处理的电信号的示例中，仿真器104可以在预测模型116的应用之前处理这些。这些电信号的处理可以涉及将信号转换为数值并且将这些值存储在诸如阵列等等的数据结构中。仿真器104可以向主要光谱测量设备102的输出应用预测模型116之前执行数据的预处理，和/或在其之后执行数据的后处理。数据处理可以例如是从或向阵列，或任何其他函数对数据存储类型进行归一化、因式分解、转换，使得能够应用预测模型。仿真器104可以被实施为被配置为执行在本文描述的功能的硬件或编程的任何组合。存储介质可以是能够在其上具有适于在本文描述的功能的计算机可读代码的本地维持的或远程访问的非暂时性计算机可读存储介质，例如硬盘驱动器、CD-ROM磁盘、USB驱动、固态驱动或任何其他形式的磁存储设备、光存储设备，或闪存设备。预测模型116将输入的值阵列映射为输出的值阵列。输入的值阵列可以是来自主要光谱测量设备102的与波长范围相对应的测量的值阵列，并且输出的值阵列可以是可能由辅助光谱测量设备产生的与波长范围相对应的值阵列的预测。输入阵列的波长范围和输出阵列的波长范围可以是相同的或不同的，例如，两个阵列可以具有相同长度，其中每个项对应于特定波长，或两个阵列可以具有不同长度和/或不同的波长-至-项映射。预测模型116可以通过实施例如包括以下中的一个或多个的架构的机器学习架构来生成输出阵列：支持矢量机、线性回归、神经网络或适合于在监督学习环境中使用的任何其他技术。可以以例如Java、C++、Python、Sc本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于颜色测量的装置，包括：/n主要光谱测量设备，用于测量渲染的颜色输出的第一光谱特性并且输出与波长范围相对应的值阵列；/n用于辅助光谱测量设备的仿真器，包括：/n第一存储介质，所述第一存储介质存储实施预测模型的计算机程序代码，所述预测模型将输入的值阵列映射为输出的值阵列，/n第二存储介质，所述第二存储介质存储用于所述预测模型的参数值，所述参数值是通过关于一组训练样本来训练所述预测模型生成的，每个训练样本涉及渲染的颜色输出的测量，每个训练样本包括对使用所述主要光谱测量设备的测量进行指示的数据和对使用所述辅助光谱测量设备的测量进行指示的数据，所述辅助光谱测量设备测量不同于所述第一光谱特性的第二光谱特性；以及/n处理器，用于执行所述第一存储介质的所述计算机程序代码，以向所述主要光谱测量设备的输出应用利用来自所述第二存储介质的所述参数值所参数化的所述预测模型，从而生成所述辅助光谱测量设备的预测的输出。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于颜色测量的装置，包括：
主要光谱测量设备，用于测量渲染的颜色输出的第一光谱特性并且输出与波长范围相对应的值阵列；
用于辅助光谱测量设备的仿真器，包括：
第一存储介质，所述第一存储介质存储实施预测模型的计算机程序代码，所述预测模型将输入的值阵列映射为输出的值阵列，
第二存储介质，所述第二存储介质存储用于所述预测模型的参数值，所述参数值是通过关于一组训练样本来训练所述预测模型生成的，每个训练样本涉及渲染的颜色输出的测量，每个训练样本包括对使用所述主要光谱测量设备的测量进行指示的数据和对使用所述辅助光谱测量设备的测量进行指示的数据，所述辅助光谱测量设备测量不同于所述第一光谱特性的第二光谱特性；以及
处理器，用于执行所述第一存储介质的所述计算机程序代码，以向所述主要光谱测量设备的输出应用利用来自所述第二存储介质的所述参数值所参数化的所述预测模型，从而生成所述辅助光谱测量设备的预测的输出。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一光谱特性和所述第二光谱特性包括在所述波长范围上的取决于所述主要光谱测量设备和所述辅助光谱测量设备的相应的不同检测器的测量数量。


3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述主要光谱测量设备是分光光度计和分光辐射计中的一个，并且所述辅助光谱测量设备是分光光度计和分光辐射计中的一个。


4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二光谱特性包括表示以下项中的至少一项的测量的光谱数据：
荧光；
在不同于所述第一光谱特性的波长范围上的光谱响应；
具有不同于所述第一光谱特性的波长间隔的光谱响应；以及
利用不同于所述第一光谱特性的光谱测量技术测量的光谱响应。


5.一种存储指令的非暂时性计算机可读存储介质，当所述指令由处理器执行时，使所述处理器：
加载用于预测模型的参数值，所述预测模型将第一光谱数据的阵列映射为第二光谱数据的阵列，所述参数值来源于关于一组训练样本来训练所述预测模型，每个训练样本涉及渲染的颜色输出的测量，每个训练样本包括对使用主要光谱测量设备的测量进行指示的数据和对使用辅助光谱测量设备的测量进行指示的数据，所述辅助光谱测量设备测量不同于所述第一光谱特性的光谱特性；
从主要光谱测量设备接收光谱数据的阵列，所述光谱数据的阵列涉及由所述主要光谱测量设备对渲染的颜色输出的测量；以及
通过向所接收的所述光谱数据的阵列应用具有所加载的所述参数值的所述预测模型以输出用于所述辅助光谱测量设备的预测的光谱数据的阵列，从而对所述辅助光谱测量设备进行仿真。


6.根据权利要求5所述的介质，该介质存储当由处理器执行时使所述处理器基于所述预测的光谱数据的阵列来校准颜色渲染引擎的指令。


7.根据权利要求5所述的介质，该介质存储当由处理器执行时使所述处理器获取目标预测参数的指令，其中，被加载的所述参数值取决...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·莫罗维奇，贾恩·莫罗维奇，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国;US