对表面的颜色和光谱进行测量及分类的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种颜色分类系统和方法。所述方法包括以下步骤：通过使用颜色或者光谱测量装置对表面的颜色进行至少一次颜色或者光谱测量，将所述至少一次颜色或者光谱测量映射到多维特征空间，以及通过使用至少一个分类器来将所述映射的至少一次光谱测量分类为颜色类别。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对表面的颜色和光谱进行测量及分类的系统和方法
本专利技术涉及测量物体和材料(诸如，皮肤)的光谱和其它光学特性，诸如，颜色、半透明性、光泽度、和其它特性，并且更具体地，涉及用于测量皮肤或者其它半透明的或者不透明的物体的光谱和其它光学特性并且用于将测量分类为与产品或者产品配方相关的类别，以匹配被测皮肤或者其它物体或者按照期望的方式(例如，使其变亮、使其变暗、使其更加均匀等)来改变皮肤或者其它物体的装置和方法。
技术介绍
已经认识到，存在对用于测量皮肤、头发、牙齿和其它物体的光谱、颜色或者其它光学特性，并且用于基于测得的光学特性预测或者确定化妆品(诸如，粉底)、颜色制剂、修复或者其它过程的装置和方法的需求。已经尝试过利用具有不同接受度的多种不同手段来测量人体的皮肤、牙齿、头发和其它部位。在颜色的测量和分类中必须克服的一个非常重要的问题是：现在的系统无法在灵活且自适应的系统中快速并且有效地对大量测量进行分类。例如，已经将根据现有技术的系统用于按照商业上期望的方式来测量和比色牙齿。测量皮肤并且按照自适应的方式对大量的测量进行分类的其它尝试不太成功，并且仍然需要一种系统和方法，其可测量皮肤，并处理由这种测量产生的数据以计算颜色值并且/或者预测颜色深浅(shade)或者化妆品，并且将由这种测量产生的数据传送至外部计算和/或存储资源。
技术实现思路
基于现有技术，提供了用于测量光学特性的系统和方法，能够对人体的皮肤、头发和其它部位进行，例如，光谱测量。这种系统和方法利用手持装置来如期望地提供光谱测量，能够方便并且容易地测量多个期望的位置(例如，前额区、脸颊区和颈部区)，包括在零售环境中。根据优选实施例，手持装置处理由于光谱测量所产生的数据以计算颜色值(例如，L*、a*、b*值或者L*、C*、h*值)，并且可以基于这类数据和/或这类计算得到的值来选择一种或者多种化妆品(例如，粉底)。优选地，基于预测算法来确定这种选择，该预测算法提供对化妆品的预测，观察员将会确定该化妆品对于正被测量的皮肤而言是良好的匹配或者适合的选择。根据一些优选实施例，预测算法基于分类器模型，该分类器模型评估通过临床研究获得的数据以选择化妆品。优选地，预测算法基于从现场或商业环境中使用的装置收集来额外数据调整。更优选地，装置根据用户界面来操作，该用户界面引导用户(例如，未经系统训练的用户)进行光谱测量并且以直观且易于实现的方式提供产品或者其它预测。根据优选实施例，装置优选地与外部计算机网络通信，这可以通过有线(例如，USB)连接来实现，但是优选地通过无线(WiFi、BluetoothTM等)来实现。在优选实施例中，装置无线连接至外部网络，并且还无线连接至配套装置，诸如，智能电话、平板电脑、笔记本电脑或者其它计算装置。因此，本专利技术的目的是提供用于测量人体的皮肤、头发或者其它部位的光谱或者其它光学特性的系统和方法。本专利技术的另一目的是提供系统和方法，该系统和方法用于：经由集成到装置中的显示器，传送由这种测量产生的数据、或者基于这种产生的数据进行的预测或者其它评估，以经由有线数据连接或者优选地经由无线数据连接而传送至外部网络。本专利技术的又一目的是提供一种中央处理单元，该中央处理单元使分类器模型用于预测，例如，与被测皮肤匹配或者如期望地相对应的粉底或者其它化妆品(或者，在被测头发的情况下，为护发产品等)。进一步地，本专利技术的目的是提供一种直观并且易于使用的用户界面，以在进行光谱测量和测量数据、基于测量数据的预测数据或其他数据的输出或者传送过程中引导用户，包括未经系统训练的用户。最后，本专利技术的目的是提供用于处理这种数据并且将这种数据传送至远程集中式网络(例如，用于存储、进一步处理、生成用于未来预测的更新表等的“云”)的系统和方法。附图说明通过参照附图详细描述本专利技术的优选实施例，本专利技术的上述目的和其它优点将变得更加显而易见。图1、图2和图2A图示了根据本专利技术的系统的手持装置的某些优选实施例的硬件和物理设计方面；图3是图示了根据本专利技术的系统的手持装置的某些优选实施例的电子组件和/或电路功能的框图；图4A、图4B和图4C图示了根据本专利技术的某些优选实施例的示例性校准、归一化和测量方法；图5图示了根据本专利技术的系统的功能示意图；图6A、图6B、图6C、图6D、图6E和图6F图示了根据本专利技术的某些实施例的基于分类器的方法的原理和方面；图7A和图7B图示了根据本专利技术的某些优选实施例的基于分类器的方法的原理和方面；以及图8A、图8B、图8C、图8D、图8E、图8F、图8G、图8H、图8I、图8J、图8K、图8L、图8M、图8N、图8O、图8P、图8Q、图8R、图8S、图8T、图8U、图8V、图8W、图8X、图8Y、图8Z、图8AA、图8BB、图8CC、图8DD、图8EE、图8FF、图8GG、图8HH、图8II、图8JJ、图8K、图8LL、图8MM、图8N、图8OO、图8PP和图8QQ图示了根据本专利技术的某些优选实施例的显示用的示例性屏幕。具体实施方式将参照某些优选实施例和替代实施例详细描述本专利技术。正如下面所描述的，基于本文中的原理和教导，对各种实施例的润饰和替换都是可能的。图1图示了根据本专利技术的一个实施例的手持分光光度仪器的优选实施例的分解图。然而，熟知本领域技术的读者要理解的是，在本专利技术的系统中也可以使用其它光学颜色测量装置。这种光学颜色测量装置的一个非限制性示例为三刺激值色度计(TristimulusColorimeter)。根据这种优选实施例，该仪器是手持的并且大体上由手持件顶部5和手持件底部3围成。优选地，清晰的，透明或者半透明的LCD盖10提供了大体上密封的窗口，以观察位于其下的液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)。在优选实施例中，提供了弹性的并且优选为聚合体的LCD壳体/按钮工具11，以包围LCD显示器并且使在其下的触觉按钮能够被按下，同时被维持为用于仪器的固定，并且优选防尘和防潮的密封外壳。虽然在替代实施例中，仪器的电子器件包括在单个PCB或者两个以上的PCB上，但是在优选实施例中，如图所示，显示器印刷电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)14机械地并且电气地贴附至CPUPCB13。重要的是，在仪器中提供了电子器件，以提供如在本文中的别处更加充分地描述的功能和操作。虽然在其它实施例中提供了其它光谱解决方案，但是在优选实施例中，提供了10nm可见频带分光光度计以提供精确的光谱测量。根据所图示的实施例，提供了优选地由具有终止端的中心传感器束组成的光学前端，该终止端优选地由位于发光二极管(LightEmittingDiode，LED)圆顶8中的金属套圈组成。LED圆顶8优选地是白色的或者近白色的材料，诸如，塑料，其提供光学腔，在该光学腔中提供有来自多个LED的光。LED圆顶8优选地包括开口，LED位于开口中，这些LED在包含在中央处理单元(CPU)PCB13中或者在CPUPCB13上的处理器的控制下被选择性地激活。同样，在优选实施例中，光学前端包括多个LED追踪光纤束，该多个LED追踪光纤束优选地由LED追踪阵列9固定，该LED追踪阵列9以大体上同轴的布置与LED圆顶8适配。手持件末端6与手持件顶部5和手持件底部3适配以大体上围本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颜色分类方法，其包括以下步骤：使用颜色或者光谱测量装置对表面的颜色进行至少一次颜色或者光谱测量；将所述至少一次颜色或者光谱测量映射到多维特征空间；以及使用至少一个分类器将所述映射的至少一次光谱测量分类为颜色类别。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.19 US 61/880,1571.一种颜色分类方法，其包括以下步骤：使用颜色或者光谱测量装置对表面的颜色进行至少一次颜色或者光谱测量；将所述至少一次颜色或者光谱测量映射到多维特征空间，以产生多维特征向量；以及使用产生的所述多维特征向量和至少一个分类器将所述至少一次颜色或光谱测量分类为颜色类别；为所述颜色或者光谱测量装置的用户生成验证请求，所述验证请求包括对在所述分类步骤中确定的所述颜色类别进行验证的请求；以及只有在所述颜色或者光谱测量装置的所述用户验证了所述颜色类别时，方将所述映射的至少一次颜色或光谱测量和颜色类别添加至所述分类器所使用的训练数据。2.根据权利要求1所述的颜色分类方法，其中，所述颜色或者光谱测量装置为光谱测量装置，并且所述颜色或者光谱测量为光谱测量，所述方法进一步包括以下步骤：在将所述至少一次光谱测量映射到多维特征空间之前，将所述至少一次光谱测量映射到颜色空间。3.根据权利要求2所述的颜色分类方法，其中，所述颜色空间为三色刺激的亮度、色度以及色调，LCh颜色空间。4.根据权利要求3所述的颜色分类方法，其中，所述表面包括人体的皮肤、头发、指甲、或者其它部位的表面。5.根据权利要求4所述的颜色分类方法，其中，所述表面为所述皮肤的表面；通过使用光谱测量装置对表面的颜色进行至少一次光谱测量的步骤包括：对对象的前额进行三次光谱测量、对所述对象的脸颊进行三次光谱测量、以及对所述对象的颈部进行三次光谱测量；并且将所述至少一次光谱测量映射到多维特征空间的步骤包括：将所述至少一次光谱测量映射到九维特征空间的步骤。6.根据权利要求5所述的颜色分类方法，其中，所述分类器通过使用多个类别标签集中的至少一个类别标签集在所述训练数据中使用k最近邻算法来进行分类。7.根据权利要求6所述的颜色分类方法，其中，所述k最近邻算法的距离函数为欧几里得距离函数。8.根据权利要求7所述的颜色分类方法，其中，k＝1。9.根据权利要求6至8中任一项所述的颜色分类方法，其中，所述k最近邻算法的距离函数为归一化的欧几里得距离函数，并且通过将每次新映射的测量和所述训练数据除以为相应变量计算的标准偏差值来使所述训练数据归一化。10.根据权利要求6至8中任一项所述的颜色分类方法，其中，所述k最近邻算法的距离函数为自定义加权距离函数，在所述自定义加权距离函数中，用于测量每次测量的成对距离的九个变量的加权不同。11.根据权利要求6至8中任一项所述的颜色分类方法，其中，所述方法进一步包括以下步骤：收集与所述至少一次光谱测量相关的元数据；以及至少部分地基于所述元数据，选择至少一个在所述分类步骤中待使用的标签集。12.根据权利要求11所述的颜色分类方法，其中，所述元数据包括以下中的至少一个：表示进行所述测量的时间的时间戳、有关所述对象的身份的细节、所述对象的地理位置或者零售位置。13.根据权利要求6至8中任一项所述的颜色分类方法，其中，每个类别标签集包括与化妆品的颜色深浅关联的多个标签。14.根据权利要求13所述的颜色分类方法，其中，所述类别标签集与不同的化妆品系列关联。15.根据权利要求13所述的颜色分类方法，其中，所述类别标签集与在所述对象的地理位置或者零售位置中可获得的不同的化妆品系列关联。16.一种非暂时性有形计算机可读介质，其具有存储在其上的用于使处理器执行权利要求1至15中任一项所述的方法步骤的指令。17.一种颜色分类系统，其包括：至少一个颜色或者光谱测量装置，所述至少一个颜色或者光谱测量装置设置为对表面的颜色进行至少一次颜色或者光谱测量，所述至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：克洛伊·A·勒让德，盖芙·巴洛赫，克里斯多夫·A·罗格，沃尔特·W·斯隆，帕雷什·帕特尔，艾伦·R·劳德米尔克，
申请(专利权)人：欧莱雅公司，光谱传感器有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR