[發明專利]多光譜顏色成像裝置及校正方法

在審

• 申請號: 201711327334.X
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN109916823A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 忻浩忠;沈會良;葛權耕
• 申請（專利權）人: 香港紡織及成衣研發中心有限公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/01
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 康艷青;姚開麗

本發明提供一種多光譜顏色成像裝置、一種基于參考反射面自動校正的方法和一種消除背景影響的方法。一種多光譜顏色成像裝置包括：光源箱模塊，包括光源和位于光源的周圍的將光源發射的光通過反射光強收集裝置的出口出射的光強收集裝置；積分球模塊，包括積分球、位于積分球的一側的光入口、位于積分球的頂部的光出口、位于積分球的另一側的樣品臺出入口和能夠進入積分球內部的樣品臺；以及濾片輪模塊，包括相機、安裝于相機下方的濾片輪和安裝于濾片輪下方的鏡頭，根據需要使得所述濾片輪的濾光片與所述相機和鏡頭相對以進行過濾。本發明的裝置和方法為成像測量提供光譜輻射持續穩定、光照分布均勻的照明系統，并且可以精細校正。

技術領域

本發明涉及成像及顏色測量領域，尤其涉及一種多光譜顏色成像裝置及校正方法。

背景技術

為了精確的測量顏色，需要能夠獲取物體表面的光譜反射率，傳統顏色測量過程中最常用的是分光光度計，雖然該設備能夠精準地測量出物體表面的反射率光譜曲線，但存在著原理上的局限性。一方面，在使用分光光度計測量顏色時，需要保證探測范圍內的樣品表面顏色一致，因此對于顏色豐富，表面紋理復雜的被測樣品來說，采用分光光度計來測量是極為不現實的。另一方面，分光光度計在測色過程中無法記錄被測樣品的圖片信息，不夠直觀。因而不能用于測量各種紡織及成衣樣品，例如色織、印花、蕾絲等。多光譜成像技術的提出，較好地解決了上述分光光度計在顏色測量過程中存在的問題。但是，現有的多光譜成像顏色測量系統存在光照分布不均勻，穩定性不好，測試精度不夠高等缺點。積分球是一個內壁涂有漫反射材料的空腔球體，又稱光度球、光通球等。一般而言，球壁上具有光入口和光出口，光入口使得光進入積分球，光出口處用于放置光接收器件。積分球的內壁應是良好的球面?，F有的用于測量光強的積分球裝置通?；竟ぷ髟砣缦拢汗饩€由輸入孔入射后，光線在球內部的內壁涂層被均勻的反射及漫射，在球面上形成均勻的光強分布，因此輸出孔所得到的光線為非常均勻的漫射光束。一般而言，在精密的測量時，可以使用積分球作為光學擴散器使得上述的誤差最小。使用積分球來測量光通量(Luminous Flux)時，可使得測量結果更為可靠，積分球可降低并除去由光線的形狀、發散角度、及探測器上不同位置的響應度差異所造成的測量誤差。但是積分球并未用于紡織成衣和相似顏色測量工業中。

此外，傳統多光譜系統的系統校正過程包括曝光時間估計、光照平衡、自動調焦、通道對齊、疊影消除、顏色校正等方法。此外傳統多光譜成像系統存在光源的二次反射對于測試結果精度的影響，這個問題在積分球系統中依然存在，且由于積分球內壁每個點的反射率都比較大，二次反射的影響將更大。

發明內容

針對現有多光譜成像顏色測量系統應用在紡織成衣及相似顏色測量工業中光照分布不均勻、穩定性不好、測試精度不夠高等缺陷，本發明提供一種多光譜顏色成像裝置、一種基于參考反射面自動校正的方法和一種消除背景影響的方法。

本發明提出的一種多光譜顏色成像裝置，包括：

光源箱模塊，所述光源箱模塊包括光源和位于光源的周圍的光強收集裝置，所述光強收集裝置將光源發射的光通過反射光強收集裝置的出口出射；

積分球模塊，所述積分球模塊包括積分球、位于積分球的一側的光入口、位于積分球的頂部的光出口、位于積分球的另一側的樣品臺出入口和能夠進入積分球內部的樣品臺，所述光入口與所述光強收集裝置的出口相對，樣品臺通過樣品臺出入口進入積分球內部并被設置為在成像時與所述光出口相對；以及

濾片輪模塊，所述濾片輪模塊包括相機、安裝于相機下方的濾片輪和安裝于濾片輪下方的鏡頭，所述鏡頭與所述積分球模塊的光出口相對，所述濾片輪具有多個通道和位于多個通道中的多個濾光片，根據需要使得所述濾片輪的濾光片與所述相機和鏡頭相對以進行過濾。

在一個實施方式中，所述多光譜顏色成像裝置還包括紫外光照過濾片模塊，所述紫外光照過濾片模塊位于所述光源箱模塊和所述積分球模塊之間，以根據需要改變入射到積分球內的紫外光與可見光之間的成分比例。