[發(fā)明專利]用于顏色三刺激值計(jì)算的光譜預(yù)處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011061193.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN112161708B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃新國(guó);劉前程;瞿小陽(yáng);鐘云飛;謝小春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南福瑞印刷有限公司
• 主分類號(hào): G01J3/50
• 分類號(hào): G01J3/50;G01N21/25;G06F18/10;G06F18/2433
• 代理公司: 長(zhǎng)沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 叢詩(shī)洋

1.一種用于顏色三刺激值計(jì)算的光譜預(yù)處理方法，應(yīng)用于用于顏色三刺激值計(jì)算的顏色測(cè)量平臺(tái)，其特征在于，所述顏色測(cè)量平臺(tái)包括：

反射測(cè)量支架；

待測(cè)樣品，所述待測(cè)樣品放置在所述反射測(cè)量支架的頂部；

第一準(zhǔn)直鏡，所述第一準(zhǔn)直鏡設(shè)置在所述待測(cè)樣品的正上方；

第二準(zhǔn)直鏡，所述第二準(zhǔn)直鏡傾斜設(shè)置在所述待測(cè)樣品的側(cè)上方，所述第二準(zhǔn)直鏡與所述第一準(zhǔn)直鏡的之間的夾角呈45°；

光纖光源，所述光纖光源通過(guò)入射光纖與所述第二準(zhǔn)直鏡連接；

光纖光譜儀，所述光纖光譜儀的第一端通過(guò)出射光纖與所述第一準(zhǔn)直鏡連接；

計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)與所述光纖光譜儀的第二端電連接；

所述光譜預(yù)處理方法包括：

步驟1，將參考標(biāo)準(zhǔn)放置在反射測(cè)量支架上，采用光纖光譜儀對(duì)參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)采集，將參考標(biāo)準(zhǔn)替換為待測(cè)樣品，采用光纖光譜儀對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)采集，將可見光截止檔板放置在反射測(cè)量支架與光纖光譜儀之間，采用光纖光譜儀對(duì)暗噪聲進(jìn)行光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)采集，得到參考標(biāo)準(zhǔn)光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)、待測(cè)樣品光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)和暗噪聲的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)；

步驟2，在每個(gè)波長(zhǎng)采樣點(diǎn)分別計(jì)算參考標(biāo)準(zhǔn)光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差、待測(cè)樣品光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差和暗噪聲的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差，在顏色三刺激值計(jì)算波長(zhǎng)間隔內(nèi)，分別根據(jù)參考標(biāo)準(zhǔn)光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差、待測(cè)樣品光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差和暗噪聲的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差，設(shè)定異常值剔除準(zhǔn)則和方法，并剔除參考標(biāo)準(zhǔn)光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差、待測(cè)樣品光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差和暗噪聲的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差的異常值相對(duì)應(yīng)參考標(biāo)準(zhǔn)光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)、待測(cè)樣品光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)和暗噪聲的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)；

步驟3，分別計(jì)算剔除異常值后的參考標(biāo)準(zhǔn)光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值、剔除異常值后的待測(cè)樣品光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值和剔除異常值后的暗噪聲的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值；

步驟4，計(jì)算剔除異常值后的參考標(biāo)準(zhǔn)光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值的一階導(dǎo)數(shù)，在顏色三刺激值計(jì)算波長(zhǎng)間隔內(nèi)，剔除一階導(dǎo)數(shù)最大值對(duì)應(yīng)的兩個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)λ_k和λ_k-1的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)，得到剔除后的參考標(biāo)準(zhǔn)光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值；

步驟5，計(jì)算剔除異常值后的待測(cè)樣品光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值的一階導(dǎo)數(shù)，在顏色三刺激值計(jì)算波長(zhǎng)間隔內(nèi)，剔除一階導(dǎo)數(shù)最大值對(duì)應(yīng)的兩個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)λ_k和λ_k-1的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)，得到剔除后的待測(cè)樣品光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值；

步驟6，計(jì)算剔除異常值后的暗噪聲的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值的一階導(dǎo)數(shù)，在顏色三刺激值計(jì)算波長(zhǎng)間隔內(nèi)，剔除一階導(dǎo)數(shù)最大值對(duì)應(yīng)的兩個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)λ_k和λ_k-1的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)，得到剔除后的暗噪聲的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值；

步驟7，采用光譜平滑方法對(duì)剔除后的參考標(biāo)準(zhǔn)光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值、剔除后的待測(cè)樣品光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值和剔除后的暗噪聲的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行去噪處理，得到去噪后的參考標(biāo)準(zhǔn)光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值、去噪后的待測(cè)樣品光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值和去噪后的暗噪聲的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值；

步驟8，在可見光范圍內(nèi)，以顏色三刺激值計(jì)算波長(zhǎng)間隔為插值間隔，采用插值算法將去噪后的參考標(biāo)準(zhǔn)光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值、去噪后的待測(cè)樣品光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值和去噪后的暗噪聲的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換后的參考標(biāo)準(zhǔn)光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值、轉(zhuǎn)換后的待測(cè)樣品光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值和轉(zhuǎn)換后的暗噪聲的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值；

步驟9，根據(jù)轉(zhuǎn)換后的參考標(biāo)準(zhǔn)光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值、轉(zhuǎn)換后的待測(cè)樣品光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值和轉(zhuǎn)換后的暗噪聲的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值，計(jì)算待測(cè)樣品的光譜反射率；

步驟10，根據(jù)計(jì)算出的待測(cè)樣品的光譜反射率計(jì)算待測(cè)樣品的顏色三刺激值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于顏色三刺激值計(jì)算的光譜預(yù)處理方法，其特征在于，所述步驟1具體包括：

采用光纖光譜儀分別對(duì)參考標(biāo)準(zhǔn)、待測(cè)樣品和暗噪聲進(jìn)行光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)采集，采集次數(shù)不小于6次，得到參考標(biāo)準(zhǔn)光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)V_r(λ)、待測(cè)樣品光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)V_s(λ)和暗噪聲的光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)V_d(λ)，光纖光譜儀的積分時(shí)間為參考標(biāo)準(zhǔn)光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)達(dá)到最大的積分時(shí)間，且光譜采樣波長(zhǎng)間隔小于顏色三刺激值計(jì)算波長(zhǎng)間隔的十分之一。