三维物体色度值计算方法及装置、三维物体色度值计算系统制造方法及图纸

本申请涉及三维物体色度值计算方法及装置、三维物体色度值计算系统，其中，三维物体色度值计算方法包括：获取多个三维物体模型以及同一色系的多个平面模型；获取置于标准观察箱中的三维物体模型与目标平面模型的光谱反射率以及标准观察箱中的照明光源的相对光谱能量分布值；根据计算得到的三维物体模型的第一计算色度值、目标平面模型的第二计算色度值构建得到线性拟合函数，线性拟合函数为拟合后的色度值计算公式；根据拟合后的色度值计算公式对待评价三维物体进行色度值计算。本申请提供的三维物体色度值计算方法及装置、系统，能够提高三维物体的色度值的准确度。提高三维物体的色度值的准确度。提高三维物体的色度值的准确度。

【技术实现步骤摘要】
三维物体色度值计算方法及装置、三维物体色度值计算系统


[0001]本申请涉及三维物体颜色评价
，尤其涉及三维物体色度值计算方法及装置、三 维物体色度值计算系统。

技术介绍

[0002]平面物体颜色测量包括光源颜色测量与物体颜色测量两大类，其中物体颜色测量分为接 触式测量和非接触式测量。现有平面物体颜色测量方法有目视法、光电积分法和分光光度法 三种。专利CN107421468A提出了无需标记点的彩色三维扫描系统，将编码图案投影到扫描 物体上，用两个工业相机采集投影编码图案进行几何三维模型重建，通过一个彩色相机获取 三维物体的彩色照片；这种方法需要用到标定算法，将三维数据与颜色数据配对起来，过程 复杂，且由于采样点的色彩是由扫描系统提供的环境光照射下呈现的颜色，获得的物体表面 色彩与自然光下视觉效果不会完全一样。目前在工业界，对三维物体的颜色测量，较多沿用 对二维平面物体颜色测量的方法。然而，三维物体由于具有不同于二维平面物体的形状，在 散射光或定向光源照明下，其外观颜色受光源照明角度、物体形状、半透明度和纹理等因素 的影响，即便是具有同一色度值的颜色也会出现观察者颜色感觉不一致的现象。因此，现有 的三维物体的色度值计算方法准确度低。

技术实现思路

[0003]本申请提供三维物体色度值计算方法及装置、三维物体色度值计算系统，以提高三维物 体的色度值计算准确度。
[0004]第一方面，本申请提供一种三维物体色度值计算方法，所述方法包括：
[0005]获取多个三维物体模型；基于所述三维物体模型的颜色获取同一色系的多个平面模型； 获取置于标准观察箱中的三维物体模型与目标平面模型的光谱反射率以及标准观察箱中的照 明光源的相对光谱能量分布值；其中，所述目标平面模型为所述同一色系的多个平面模型中 与所述三维物体模型的颜色接近度最高的一个平面模型；根据所述光谱反射率及所述光谱能 量分布值分别计算得到所述三维物体模型的第一计算色度值、所述目标平面模型的第二计算 色度值；基于多个所述三维物体模型的第一计算色度值与多个所述目标平面模型的第二计算 色度值构建得到线性拟合函数，所述线性拟合函数为拟合后的色度值计算公式；根据拟合后 的色度值计算公式对待评价三维物体进行色度值计算。
[0006]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述第一计算色度值和第二计算色度值包括 明度值、饱和度值及色调角值。
[0007]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述方法满足下列特征(1)至(7)中的至 少一种：
[0008](1)所述三维物体模型、所述平面模型均采用三维打印技术得到；
[0009](2)所述三维物体模型的最小维度大于或等于4cm；
[0010](3)所述三维物体模型为规则形状且单色的立体模型；
[0011](4)同一色系的所述三维物体模型的数量为m，m为大于或等于4的整数；
[0012](5)所述多个三维物体模型的颜色选自国际照明委员会推荐的颜色中心的颜色进行打印， 至少包括5种不同色系，且同一色系的多个所述三维物体模型的色度值不同；
[0013](6)与每个所述三维物体模型对应的同一色系的平面模型的数量为n，n为大于或等于 10的整数；
[0014](7)同一色系的三维物体模型、平面模型的维度一致。
[0015]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述多个三维物体模型的颜色分别选自灰色、 红色、黄色、绿色和蓝色进行打印，其中，灰色的色度值为(62.0，0.0，0.0)，红 色的色度值为(44.0，37.0，23.0)，黄色的色度值为(87.0，
‑
7.0，47.0)， 绿色的色度值为(56.0，
‑
32.0，0.0)，蓝色的色度值为(36.0，5.0，
‑
31.0)。
[0016]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述平面模型的厚度小于或等于1mm，且所 述三维物体模型在所述平面模型上的正投影面积等于所述平面模型的面积。
[0017]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，在所述获取置于标准观察箱中的三维物体模 型与目标平面模型的光谱反射率以及标准观察箱中的照明光源的相对光谱能量分布值之前， 所述方法还包括：
[0018]对多个平面模型进行筛选，得到有效的平面模型；基于每个所述三维物体模型的颜色从 所述同一色系的多个有效的平面模型中筛选得到目标平面模型，其中，所述目标平面模型与 同一色系的所述三维物体模型的颜色接近度最高。
[0019]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述对多个平面模型进行筛选，得到有效的 平面模型具体包括：
[0020]测量得到每个所述三维物体模型的第一测量色度值；测量得到每个所述平面模型的第二 测量色度值；基于所述第一测量色度值和第二测量色度值获取与所述三维物体模型的颜色属 于同一色系的多个有效的平面模型。
[0021]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述测量得到每个所述三维物体模型的第一 测量色度值，包括：测量每个所述三维物体模型至少5个不同位置处的色度值，并计算所述 色度值的算术平均值，得到所述三维物体模型的第一测量色度值。
[0022]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述至少5个不同位置位于所述三维物体模 型同一平面或同一弧面上。
[0023]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述测量得到每个所述平面模型的第二测量 色度值，包括：测量每个所述平面模型至少5个不同位置处的色度值，并计算所述色度值的 算术平均值，得到所述平面模型的第二测量色度值。
[0024]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述三维物体模型为立方体，所述立方体包 括上表面，所述拟合后的上表面色度值计算公式包括明度值计算公式、饱和度值计算公式及 色调角值计算公式；其中，x为待评价三维物体的初始色度值，y为待评价三维物体拟合后的 色度值；
[0025]所述明度值计算公式如式(A
‑
1)为：y
L上
＝1.0797x
L上
‑
5.6981
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(A
‑
1)；
[0026]所述饱和度值计算公式如式(B
‑
1)为：y
c上
＝1.0077x
C上
+0.666
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(B
‑
1)；
[0027]所述色调角值计算公式如式(C
‑
1)为：y
h上
＝0.9853x
h上
+1.587
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(C
‑
1)。
[0028]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述三维物体模型为立方体，所述立方体包 括前表面，所述拟合后的前表面色度值计算公式包括明度值计算公式、饱和度值计算公式及 色调角值计算公式；其中，x为待评价三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维物体色度值计算方法，其特征在于，所述方法包括：获取多个三维物体模型；基于所述三维物体模型的颜色获取同一色系的多个平面模型；获取置于标准观察箱中的三维物体模型与目标平面模型的光谱反射率以及标准观察箱中的照明光源的相对光谱能量分布值；其中，所述目标平面模型为所述同一色系的多个平面模型中与所述三维物体模型的颜色接近度最高的一个平面模型；根据所述光谱反射率及所述光谱能量分布值分别计算得到所述三维物体模型的第一计算色度值、所述目标平面模型的第二计算色度值；基于多个所述三维物体模型的第一计算色度值与多个所述目标平面模型的第二计算色度值构建得到线性拟合函数，所述线性拟合函数为拟合后的色度值计算公式；根据拟合后的色度值计算公式对待评价三维物体进行色度值计算。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一计算色度值和第二计算色度值均包括明度值、饱和度值及色调角值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法满足下列特征(1)至(7)中的至少一种：(1)所述三维物体模型、所述平面模型均采用三维打印技术得到；(2)所述三维物体模型的最小维度大于或等于4cm；(3)所述三维物体模型为规则形状且单色的立体模型；(4)同一色系的所述三维物体模型的数量为m，m为大于或等于4的整数；(5)所述多个三维物体模型的颜色选自国际照明委员会推荐的颜色中心的颜色进行打印，至少包括5种不同色系，且同一色系的多个所述三维物体模型的色度值不同；(6)与每个所述三维物体模型对应的同一色系的平面模型的数量为n，n为大于或等于10的整数；(7)同一色系的三维物体模型、平面模型的维度一致。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多个三维物体模型的颜色分别选自灰色、红色、黄色、绿色和蓝色进行打印，其中，灰色的色度值为(62.0，0.0，0.0)，红色的色度值为(44.0，37.0，23.0)，黄色的色度值为(87.0，
‑
7.0，47.0)，绿色的色度值为(56.0，
‑
32.0，0.0)，蓝色的色度值为(36.0，5.0，
‑
31.0)。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述平面模型的厚度小于或等于1mm，且所述三维物体模型在所述平面模型上的正投影面积等于所述平面模型的面积。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取置于标准观察箱中的三维物体模型与目标平面模型的光谱反射率以及标准观察箱中的照明光源的相对光谱能量分布值之前，所述方法还包括：对多个平面模型进行筛选，得到有效的平面模型；基于每个所述三维物体模型的颜色从所述同一色系的多个有效的平面模型中筛选得到目标平面模型，其中，所述目标平面模型与同一色系的所述三维物体模型的颜色接近度最高。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对多个平面模型进行筛选，得到有效的平面模型具体包括：测量得到每个所述三维物体模型的第一测量色度值；测量得到每个所述平面模型的第二测量色度值；基于所述第一测量色度值和第二测量色度值获取与所述三维物体模型的颜色属于同一色系的多个有效的平面模型。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述测量得到每个所述三维物体模型的第一测量色度值，包括：测量每个所述三维物体模型至少5个不同位置处的色度值，并计算所述色度值的算术平均值，得到所述三维物体模型的第一测量色度值。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述至少5个不同位置位于所述三维物体模型同一平面或同一弧面上。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述测量得到每个所述平面模型的第二测量色度值，包括：测量每个所述平面模型至少5个不同位置处的色度值，并计算所述色度值的算术平均值，得到所述平面模型的第二测量色度值。11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三维物体模型为立方体，所述立方体包括上表面，所述拟合后的上表面色度值计算公式包括明度值计算公式、饱和度值计算公式及色调角值计算公式；其中，x为待评价三维物体的初始色度值，y为待评价三维物体拟合后的色度值；所述明度值计算公式如式(A
‑
1)为：y
L上
＝1.0797x
L上
‑
5.6981
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(A
‑
1)；所述饱和度值计算公式如式(B
‑
1)为：y
c上
＝1.0077x
C上
+0.666
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(B
‑
1)；所述色调角值计算公式如式(C
‑
1)为：y
h上
＝0.9853x
h上
+1.587
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(C
‑
1)。12.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三维物体模型为立方体，所述立方体包括前表面，所述拟合后的前表面色度值计算公式包括明度值计算公式、饱和度值计算公式及色调角值计算公式；其中，x为待评价三维物体的初始色度值，y为待评价三维物体拟合后的色度值；所述明度值计算公式如式(A
‑
2)为：y
L前
＝1.0304x
L前
‑
10.3
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(A
‑
2)；所述饱和度值计算公式如式(B
‑
2)为：y
c前
＝1.0082x
C前
‑
1.7921
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(B
‑
2)；所述色调角值计算公式如式(C
‑
2)为：y
h前
＝0.9582x
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄敏，陈伟，向东清，李修，潘洁，
申请(专利权)人：珠海赛纳三维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：