【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涂料色差检测，具体是水溶性夜光涂料性能检测方法和系统。
技术介绍
1、夜光涂料是一种经过光照射后能够吸收并储存光能的自发光材料，具有零能耗和零碳排放的优点，应用于隧道洞壁、路面标线以及公路特殊路段如弯道的指示标志等。夜光涂料颜色和一般的涂料一样，也需要检测颜色是否存在色差，但是夜光涂料材料的检测难点在于，夜光涂料材料的颜色会随着不同的光源、照明条件和观察角度发生变化，因此对其进行准确的颜色测量需要选择合适的光源和照明条件，以及正确的观察角度和测量方式。其次，夜光涂料材料的荧光强度和荧光寿命也会受到多种因素的影响，如温度、湿度、紫外辐射等，这就要求在荧光材料的测量过程中要控制这些影响因素，进而保证测量结果的准确性和可重复性。比较专业性的夜光涂料的色差检测仪器是荧光分光光度计或荧光显微镜等仪器，但是采购专业的色差检测仪器的花费动辄数十万，因此成本较高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种水溶性夜光涂料性能检测方法和系统，以解决水溶性夜光涂料在多个观测角度存在色彩变化且难于比较色差的问题，同时利用图像处理技术简化色差识别的困难。
2、为实现上述目的，一方面，本专利技术提供了水溶性夜光涂料性能检测方法，应用于一种水溶性夜光涂料性能检测装置，所述检测装置包括容纳水溶性夜光涂料的托盘，托盘中心设有垂直立柱，垂直立柱顶端安装有摄像头，所述托盘至少有两个独立的分区，分区之间使用隔板分离，隔板垂直并交汇于垂直立柱；所述方法包括：
3、取至少一个待检测
4、将同一条射线路径上的像素色值按照观测角度依次作为离散点在坐标轴排布，使用极大似然估计来拟合得到像素色值和观测角度的映射曲线记为色值空间曲线；将同一分区的多条色值空间曲线在观测角度轴上进行移位重叠，并将移位重叠后的色值空间曲线在同一观测角度时的色值求取平均值记为平均色值，绘制平均色值和观测角度的映射曲线记为色值均值空间曲线；
5、将不同分区的色值均值空间曲线在观测角度轴上进行移位重叠，计算不同分区的色值均值空间曲线之间的弗雷歇距离，当待检测的水溶性夜光涂料和标准涂料分别对应的弗雷歇距离超过设定的距离阈值时，则色差不符合要求。
6、进一步地，所述通过摄像头获取隔板的位置和检测试样的区域，并以隔板交汇的中心为圆点绘制射线路径并读取射线路径上的像素色值的方法包括：
7、当托盘在平行光的照射下，通过摄像头获取检测试样的图像记为第一图像，将第一图像矫正视角并查找检测试样在第一图像上的区域记为第二图像，在第二图像上检测隔板的位置，根据隔板的位置在第二图像标记不同分区的检测试样对应的区域；在第二图像上查找隔板交汇的中心作为圆心，在第二图像上以圆心为端点绘制射线路径，同一分区的检测试样对应的区域穿过至少两条射线路径，读取射线路径上的像素色值。
8、进一步地，所述将第一图像矫正视角并查找检测试样在第一图像上的区域记为第二图像的方法包括：
9、将第一图像通过透视变换矩阵变换得到标准图像，透视变换矩阵为：；
10、其中、、和是变换参数，和是图像中心点坐标；将标准图像通过canny算法检测边缘得到托盘边缘位置，通过托盘边缘位置得到其围成的区域作为检测试样在第一图像上的区域；
11、所述变换参数的获取方式包括，在水溶性夜光涂料性能检测之前，标记托盘边缘位置上的四个非共线的锚定位置的锚点，从垂直立柱上安装的摄像头位置和从托盘正上方位置分别拍摄托盘图像分别记为第一视图和第二视图，锚点在第一视图上的坐标记为，锚点在第二视图上的坐标记为，其中为第个锚点；通过同一锚点在第一视图和第二视图的坐标构建四组函数为：
12、以及；
13、其中=1、2、3和4，和是图像中心点坐标；通过上述四组函数求得变换参数、、和。
14、进一步地，所述在第二图像上以圆心为端点绘制射线路径，同一分区的检测试样对应的区域穿过至少两条射线路径，读取射线路径上的像素色值的方法还包括：
15、以圆心为端点向托盘边缘位置方向绘制射线路径，读取从圆心到托盘边缘位置之间射线路径的像素格的rgb值，所述同一分区根据隔板位置按等分角度绘制至少两条射线路径；将像素格的rgb值依次转化成lab值作为像素色值。
16、进一步地，所述将像素格的rgb值依次转化成lab值作为像素色值的方法包括：将rgb值从原来的[0,255]归一化到[0,1]得到、和，将、和通过第一转化公式转化为线性rgb的、和，其中第一转化公式为：
17、；
18、将转化成的公式同样应用于和分别转化得到和；
19、将、和通过第二转化公式分别转化为规范化xyz值，其中第二转化公式为：；
20、归一化xyz值得到、和，其中，，，将、和通过第三转化公式进行非线性转化修正得到、和，其中第三转化公式为：；
21、将转化成的公式同样应用于和分别转化得到和；
22、将、和转换得到像素色值即lab值，其中，，。
23、进一步地，所述使用极大似然估计来拟合得到像素色值和观测角度的映射曲线的方法还包括：
24、将lab值依次按照观测角度依次作为离散点在坐标轴排布，所述每个观测角度有对应的一组、和值记为；所述符合多元正态分布即，映射曲线的似然函数为：；
25、其中，而分别代表与θ的模型参数，n为lab值的取样个数，为取样的lab值的方差，通过梯度下降法对似然函数求导数且导数为0时候求出模型参数，通过模型参数得到映射曲线为，其中代表l、a和b值的任意一个。
26、进一步地，所述同一分区的多条色值空间曲线在观测角度轴上进行移位重叠的方法包括：取其中一条色值空间曲线记为第一曲线且等距取其个点集为，同时被移位重叠的另一条色值空间曲线记为第二曲线且等距取其m个点集；通过移动向量将第二曲线移动到第一曲线，第一曲线和第二曲线的欧氏距离平方和为：；
27、将点集的坐标数据输入分别求得、、和条件下的，从而将第二曲线移位重叠到第一曲线。
28、进一步地，所述等距取其个点集的方法包括：
29、从第一曲线上取观察角度最小时作为第一个点，在第二曲线上取相同的观察角度时作为第一个点，从第一个点开始沿着观察角度增大的方向等距选择剩下个点集；所述观察角度最大时的第一个点位于托盘边缘位置对应在第一曲线或第二曲线上的点。
30、进一步地，所述设定的距离阈值的方法包括：在不同的观测角度下，分别设定所述观测角度下的距离阈值，所述距离阈值根据人眼在不同观测角度下的色差识别敏感度设定。
31、基于同一专利技术构思，另一方面，本专利技术还提供了水溶性夜光涂料性能检测系统，应用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.水溶性夜光涂料性能检测方法，其特征在于，应用于一种水溶性夜光涂料性能检测装置，所述检测装置包括容纳水溶性夜光涂料的托盘，托盘中心设有垂直立柱，垂直立柱顶端安装有摄像头，所述托盘至少有两个独立的分区，分区之间使用隔板分离，隔板垂直并交汇于垂直立柱；所述方法包括：
2.如权利要求1所述的水溶性夜光涂料性能检测方法，其特征在于，所述通过摄像头获取隔板的位置和检测试样的区域，并以隔板交汇的中心为圆点绘制射线路径并读取射线路径上的像素色值的方法包括：
3.如权利要求2所述的水溶性夜光涂料性能检测方法，其特征在于，所述将第一图像矫正视角并查找检测试样在第一图像上的区域记为第二图像的方法包括：
4.如权利要求2所述的水溶性夜光涂料性能检测方法，其特征在于，所述在第二图像上以圆心为端点绘制射线路径，同一分区的检测试样对应的区域穿过至少两条射线路径，读取射线路径上的像素色值的方法还包括：
5.如权利要求4所述的水溶性夜光涂料性能检测方法，其特征在于，所述将像素格的RGB值依次转化成Lab值作为像素色值的方法包括：
6.如权利要求5所述
7.如权利要求1所述的水溶性夜光涂料性能检测方法，其特征在于，所述同一分区的多条色值空间曲线在观测角度轴上进行移位重叠的方法包括：
8.如权利要求7所述的水溶性夜光涂料性能检测方法，其特征在于，所述等距取其个点集的方法包括：
9.如权利要求1所述的水溶性夜光涂料性能检测方法，其特征在于，所述设定的距离阈值的方法包括：
10.水溶性夜光涂料性能检测系统，其特征在于，应用于一种水溶性夜光涂料性能检测装置，所述检测装置包括托盘，托盘中心设有垂直立柱，垂直立柱顶端安装有摄像头，所述托盘至少有两个独立的分区，分区之间使用隔板分离，隔板垂直并交汇于垂直立柱；托盘用于容纳检测试样，检测试样包括至少一个待检测的水溶性夜光涂料和标准涂料，不同分区用于容纳不同的检测试样且分区有标定刻度用于核验检测试样达到高度；所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.水溶性夜光涂料性能检测方法，其特征在于，应用于一种水溶性夜光涂料性能检测装置，所述检测装置包括容纳水溶性夜光涂料的托盘，托盘中心设有垂直立柱，垂直立柱顶端安装有摄像头，所述托盘至少有两个独立的分区，分区之间使用隔板分离，隔板垂直并交汇于垂直立柱；所述方法包括：
2.如权利要求1所述的水溶性夜光涂料性能检测方法，其特征在于，所述通过摄像头获取隔板的位置和检测试样的区域，并以隔板交汇的中心为圆点绘制射线路径并读取射线路径上的像素色值的方法包括：
3.如权利要求2所述的水溶性夜光涂料性能检测方法，其特征在于，所述将第一图像矫正视角并查找检测试样在第一图像上的区域记为第二图像的方法包括：
4.如权利要求2所述的水溶性夜光涂料性能检测方法，其特征在于，所述在第二图像上以圆心为端点绘制射线路径，同一分区的检测试样对应的区域穿过至少两条射线路径，读取射线路径上的像素色值的方法还包括：
5.如权利要求4所述的水溶性夜光涂料性能检测方法，其特征在于，所述将像素格的rgb值依次转化成lab值...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴瑞立，高向阳，张连伟，刘翔，李超，
申请(专利权)人：山东赛德丽新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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