用于效果颜色的鲁棒颜色匹配和调节过程的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于提供用于匹配和调节目标涂层和至少一个样本涂层的颜色的匹配度量的计算机实现的方法，该方法至少包括以下步骤：经由至少一个通信接口，获得以至少一个光泽几何形状而确定的样本涂层的光谱曲线(335、345、355)和目标涂层的光谱曲线(330、340、350)；产生目标涂层和样本涂层的归一化光谱曲线的归一化一阶导数值；产生目标涂层和样本涂层的归一化一阶导数值之间的差值；至少基于针对至少一个光泽几何形状产生的差值，产生针对目标涂层和样本涂层的第一匹配度量；基于第一匹配度量产生匹配度量。本发明专利技术还涉及相应的系统。统。统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于效果颜色的鲁棒颜色匹配和调节过程的方法和系统


[0001]本公开涉及一种方法和系统，用于提供用于颜色匹配的匹配度量以及将至少一个样本涂层与目标涂层进行调节(adjust)或将至少一个样本涂层调节至目标涂层。

技术介绍

[0002]通常，效果颜色包括铝和/或干涉(interference)颜料薄片(flake)。这些类型的颜料薄片就像涂料中的小镜子一样，并且具有各向异性的光反射行为。光反射强烈取决于干涂料中的颜料薄片的取向分布。
[0003]干涂料层(以下也称为“涂层”或“颜色涂层”)中的效果颜料薄片的取向在很大程度上取决于涂料施加和干燥过程，并且难以控制。涂料施加过程中(特别是在手动喷涂过程中)的微小过程变化通常是显著的。这就是为什么今天经常使用自动/机器人应用过程以便减少差异的原因。
[0004]所描述的变化也对颜色匹配和调节过程具有强烈影响。效果颜料取向的变化会导致所测量的颜色涂层的光反射的不确定性(这可能会因应用而异)。在颜色匹配和调节过程中，每个颜色偏差(尤其是由薄片取向的变化引起)启动匹配算法，以补偿产生的颜色差异的方式修改涂料配方(formulation)/配方(formulas)。颜色调节是迭代过程。如果薄片取向和颜色在逐级调节中发生变化，则颜色调节过程会缓慢收敛(converge)。
[0005]因此，本公开的目的是提供在颜色匹配和调节过程中考虑效果颜料取向的变化的可能性。

技术实现思路

[0006]本公开提供具有独立权利要求的特征的系统和方法。实施例是从属权利要求以及描述和附图的主题。
[0007]今天，颜色匹配和调节过程基于使用多角度光谱仪(例如，I或XRite系列光谱仪)进行的数字颜色测量。颜色涂层的反射率是从几个几何形状(geometry)(照明和观察方向/角度)测量的。典型的测量几何形状(以下也称为测量几何形状)是相对于涂层的表面法线所测量的45
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固定照明角度和
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15
°
、15
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、25
°
、45
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、75
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、110
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的视角，每个测量角相对于镜面反射角(即镜面方向)，镜面方向定义为与相应光线的入射方向与颜色涂层表面的法线成相同角度的出射方向。一种是指光泽(gloss)几何形状，当视角选自包括
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15
°
、15
°
和25
°
的组时，每个角都相对于镜面反射角测量；一个是指闪烁(flop)几何形状，当视角从包括45
°
、75
°
和110
°
的组中选择时，每个角都相对于镜面反射角测量。还可以保持视角恒定并改变照明角度。在本公开的范围内，术语“测量几何形状”和“测量值几何形状”同义使用。
[0008]颜色匹配和调节过程的已知基本结构：
[0009]1.测量目标颜色的光谱曲线，即目标涂层(光谱曲线)
[0010]2.测量样本颜色的光谱曲线，即样本涂层(光谱曲线)
[0011]3.计算目标颜色和样本颜色(即目标涂层和样本涂层)的颜色值，例如在CIELab*颜色空间中(Lab*或LCh*值)
[0012]4.确定目标颜色与样本颜色(即所有几何形状的目标涂层和样本涂层)之间的颜色差度量(“成本函数”)，例如CIE dE*
[0013]5.修改样本涂层的配方，使得颜色差度量(“成本函数”)最小化(通常由颜色匹配算法完成)。
[0014]确定的目标颜色与样本颜色之间(即目标涂层与样本涂层之间)的色差产生于至少三个效果：
[0015]1.非最优涂料配方
[0016]2.效果颜料取向的差异/变化
[0017]3.效果颜料取向的系统差异
[0018]非最优涂料配方会导致样本涂层的系统性色差，并且应该通过颜色匹配算法经由修改相应的配方进行校正。效果颜料取向的差异是统计误差。作为可变误差/偏差，它们会干扰颜色匹配算法并导致调节过程的不良收敛。效果颜料取向的系统差异(这可能是由例如不同的涂料施加过程(不同的喷枪、干燥过程等)引起)会导致样本涂层的系统(和恒定)色差，并且应该通过颜色调节算法进行补偿。
[0019]已经发现，由薄片取向的变化引起的颜色差异通常影响比闪烁几何形状(例如，45
°
、75
°
、110
°
的测量几何形状)更强的光泽几何形状(例如
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15
°
、15
°
、25
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的测量几何形状)，并且它们对亮度(lightness)和色度(chroma)度量比对色调(hue)度量影响更大。
[0020]今天，该问题的解决方案是仅采用低加权因子(或完全忽略其中一些几何形状)来评估光泽几何形状的色差度量。但在许多情况下，光泽几何形状包括有关效果着色和色调的重要特征信息。
[0021]作为更好的解决方案，本公开根据权利要求1提供了一种用于提供用于匹配和调节目标涂层和至少一个样本涂层的颜色的匹配度量的计算机实现方法，该方法至少包括以下步骤：
[0022]a)经由至少一个通信接口获得目标涂层的色度(colorimetric)数据和样本涂层的色度数据，其中，目标涂层的色度数据包括以一个或多个测量几何形状而测量的目标涂层的光谱曲线，并且样本涂层的色度数据包括以一个或多个测量几何形状而确定的样本涂层的光谱曲线，其中，一个或多个测量几何形状中的至少一个测量几何形状是光泽几何形状；以及
[0023]通过使用一个或多个处理器：
[0024]b)通过使用非线性标度(scaling)函数对以一个或多个测量几何形状中的相应测量几何形状而测量的目标涂层的光谱曲线和以一个或多个测量几何形状中的相应测量几何形状而确定的样本涂层的光谱曲线中的每一条光谱曲线进行归一化；
[0025]c)至少针对一个或多个测量几何形状的至少一个光泽几何形状以及针对多个波长值，产生以一个或多个测量几何形状中的相应几何形状而测量的目标涂层的相应归一化光谱曲线的归一化一阶导数值以及以一个或多个测量几何形状中的相应测量几何形状而确定的样本涂层的相应归一化光谱曲线的归一化一阶导数值；
[0026]d)至少针对至少一个光泽几何形状以及针对多个波长值中的每个波长值，产生目
＝0，005，并且指示两个归一化向量和之间的角度，向量指示目标涂层在λ
i
处的反射曲线的归一化梯度并且向量指示样本涂层在λ
i
处的反射曲线的归一化梯度。因此，指示波长值λ
i
处两条光谱曲线之间的一种归一化差值/角度。
[0041]根据一个方面，多个波长值的波长值选自最小波长值至最大波长值的区间，最小波长值约为420nm，并且最大波长值约为680nm，即：
[0042]λ
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于提供用于匹配和调节目标涂层和至少一个样本涂层的颜色的匹配度量的计算机实现的方法，所述方法至少包括以下步骤：a)经由至少一个通信接口，获得所述目标涂层的色度数据和所述样本涂层的色度数据，其中，所述目标涂层的色度数据包括以一个或多个测量几何形状而测量的所述目标涂层的光谱曲线，并且所述样本涂层的色度数据包括以所述一个或多个测量几何形状而确定的所述样本涂层的光谱曲线，其中，所述一个或多个测量几何形状中的至少一个测量几何形状是光泽几何形状；以及通过使用一个或多个处理器：b)通过使用标度函数来对以所述一个或多个测量几何形状中的相应测量几何形状而测量的所述目标涂层的光谱曲线和以所述一个或多个测量几何形状中的所述相应测量几何形状而确定的所述样本涂层的光谱曲线中的每一条光谱曲线进行归一化；c)至少针对所述一个或多个测量几何形状中的所述至少一个光泽几何形状以及针对多个波长值，产生以所述一个或多个测量几何形状中的所述相应测量几何形状而测量的所述目标涂层的相应归一化光谱曲线的归一化一阶导数值和以所述一个或多个测量几何形状中的所述相应测量几何形状而确定的所述样本涂层的相应归一化光谱曲线的归一化一阶导数值；d)至少针对所述至少一个光泽几何形状以及针对所述多个波长值中的每个波长值，产生所述目标涂层的归一化反射曲线的归一化一阶导数值与所述样本涂层的归一化反射曲线的归一化一阶导数值之间的差值；e)至少基于针对所述至少一个光泽几何形状而产生的所述差值，产生针对所述目标涂层和所述样本涂层的第一匹配度量；f)基于所述第一匹配度量，产生所述匹配度量。2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：g)经由所述至少一个通信接口，进一步获得所述目标涂层的色度数据和所述样本涂层的色度数据，其中，所述目标涂层的色度数据包括以一个或多个测量几何形状而测量的所述目标涂层的色度坐标，并且所述样本涂层的色度数据包括以所述一个或多个测量几何形状而确定的所述样本涂层的色度坐标，其中，所述一个或多个测量几何形状中的至少一个测量几何形状是闪烁几何形状；以及通过使用所述一个或多个处理器：h)基于所述目标涂层的色度坐标和所述样本涂层的色度坐标，产生至少针对所述至少一个闪烁几何形状的色差值；i)至少基于针对所述至少一个闪烁几何形状产生的所述色差值，产生针对所述目标涂层和所述样本涂层的第二匹配度量；j)通过所述第二匹配度量放大所述匹配度量。3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括以下步骤：k)使用所述一个或多个处理器，修改所述样本涂层的配方以最小化所述匹配度量。4.根据权利要求2和3所述的方法，其中，修改所述样本涂层的所述配方以便最小化所述第一匹配度量和所述第二匹配度量二者。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述目标涂层和所述样本涂层二者
包括效果颜料。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个光泽几何形状选自包括
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15
°
、15
°
和25
°
的测量几何形状组。7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其中，所述至少一个闪烁几何形状选自包括45
°
、75
°
和110
°
的测量几何形状组。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于针对所述一个或多个测量几何形状中的所述至少一个光泽几何形状的所述目标涂层的归一化光谱曲线的归一化一阶导数值与针对所述一个或多个测量几何形状中的所述至少一个光泽几何形状的所述样本涂层的归一化光谱曲线的归一化一阶导数值之间的所述差值，产生所述第一匹配度量，从而形成光泽匹配度量。9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法，其中，基于针对所述至少一个闪烁几何形状产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：巴斯夫涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：