【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机图像处理，尤其涉及一种颜色恒常性分布匹配智能识别系统和方法。
技术介绍
1、近年来，随着科技的进步和社会的发展，生化反应试纸比色实验逐渐从专业实验室的专业领域走进人们日常生活中的各种生产应用检测中。日常生产生活中，常见的试纸生化实验如：尿检试纸实验、游泳池水质检测试纸实验、验孕试纸实验、hiv病毒试纸实验等。比起高精度的实验室检验分析，试纸测试具有更高的便携性和时效性，且成本低，更加适合个人自主检测。如游泳池的水质检测有ph、尿素、游离性余氧等多项指标，如果将样本采集后带回实验室逐项监测分析，将会消耗大量的时间。而用试纸检测，只需取少量样本，将试纸放入几秒，拿出后等候一分钟左右即可通过对比颜色得到结果。但是试纸测试的精度不如实验室测量，并且会存在人眼和环境造成的误差。
2、专利技术专利《一种尿液试纸手机图像检测分析的方法》，(申请号：cn202210360996.1)公开了一种尿液试纸手机图像检测分析的方法，该方法先在标准光源箱下采集多种光源下的尿液试纸jpeg图像，以d65光源下的试纸图像为标准图像，其余光源环境下的试纸图像向标准光源下试纸图像对应区域试纸块的rgb色彩表现收敛即训练获取补偿模型，模型特征参数充分考虑试纸色彩特征和手机相机特性特征，特征在预处理时经过最大值、最小值和方差分析保证建立颜色校正模型的精度，建立训练多个回归模型优化颜色校正效果，实现加强版补偿模型。通过补偿模型对试纸图像的颜色校正，减少环境光影响尿液试纸图像的颜色表现带来的误差。但该专利限制了拍摄环境需在标准光源箱下，并
3、因此，本领域的技术人员致力于开发一种颜色恒常性分布匹配智能识别系统和方法。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是如何减小不同拍摄设备和不同光照环境对于生化反应试纸比色产生的误差。
2、专利技术人分析了现有技术影响颜色误差的因素，主要有不同拍摄设备引起的色差，不同拍摄环境因光线引起的色差，以及不同计算机算法匹配颜色产生的差异。专利技术人使用具有不同色块的标准色卡作为参照，通过辨识不同拍摄设备，减小拍摄设备的影响；通过颜色恒常性处理与图像处理中的自动白平衡(auto white balance)，减小拍摄环境的光线影响，使得图像呈现其本身的颜色；通过计算机处理得到lab三通道色域分布，计算分布距离得到与标准色卡最接近的颜色。
3、本专利技术的一个实施例中，提供了一种颜色恒常性分布匹配智能识别系统，包括：
4、对比色卡模块，为颜色恒常性处理提供标准色卡参照；
5、客户端模块，对放到对比色卡模块指定位置的生化反应试纸拍摄照片，发送给服务端模块，并接收服务端返回的与标准色卡最接近的颜色进行显示；
6、服务端模块，接收客户端模块发送的照片，并进行设备识别、色域转换、颜色恒常性处理、自动白平衡及分布距离计算，得到与标准色卡最接近的颜色，发送给客户端模块；
7、通信模块，用于客户端模块与服务端模块之间的通信；
8、对比色卡模块、客户端模块，通信模块，服务端模块依次通信连接；客户端模块对放到对比色卡模块指定位置的生化反应试纸拍摄照片，通过通信模块发送给服务端模块，响应于客户端模块发送的照片，服务端模块进行设备识别、色域转换、颜色恒常性处理，自动白平衡和分布距离计算，得到与标准色卡最接近的颜色，通过通信模块发送给客户端模块进行显示。
9、可选地，在上述实施例中的颜色恒常性分布匹配智能识别系统中，客户端模块选择智能手机。
10、可选地，在上述任一实施例中的颜色恒常性分布匹配智能识别系统中，服务端模块选择电脑。
11、可选地，在上述任一实施例中的颜色恒常性分布匹配智能识别系统中，通讯模块采用rocketmq队列模型，使用rocketmq部署远程过程调用协议(rpc)。
12、可选地，在上述任一实施例中的颜色恒常性分布匹配智能识别系统中，服务端模块包括：
13、设备识别子模块，辨识客户端模块的类型，减小客户端模块对色差影响；
14、色域转换子模块，把客户端模块传输的照片进行色域转换，以便服务端进行图像处理；
15、颜色恒常性子模块，通过颜色恒常性处理和自动白平衡处理，去除光照对照片色差的影响；
16、色块定位与裁剪子模块，对于经过颜色恒常性处理和自动白平衡处理的照片进行色块定位和裁剪，使用灰度化算法和和二值化算法提取色块缘区域，得到各色块的四顶点坐标；
17、分布距离计算子模块，对经过色块定位和裁剪的照片，提取lab三通道分布量，使用kl散度算法进行距离计算，得到与标准色卡最接近的颜色；lab色域包含l、a、b三个通道，每个通道代表了颜色的不同属性；
18、设备识别子模块、色域转换子模块、颜色恒常性子模块、色块定位与裁剪子模块、分布距离计算子模块依次通信连接，设备识别子模块接收移动客户端发送的照片，针对不同移动设备处理后减小色差，发送给色域转换模块，将rgb色域图片转换为hsv和lab色域的三维色域信息，然后发送给颜色恒常性模块，消除环境光照影响，再发送给色块定位与裁剪子模块，输出色卡中各色块的位置信息，发送给分布距离计算模块，最终输出与标准色卡最接近的颜色。
19、可选地，在上述任一实施例中的颜色恒常性分布匹配智能识别系统中，色域转换包括：从rgb色域转换到hsv色域和从rgb色域转换到lab色域。
20、进一步地，在上述实施例中的颜色恒常性分布匹配智能识别系统中，从rgb色域转换到hsv色域采用的算法如下：
21、
22、v＝max
23、其中，r，g，b分别代表rgb色域中的r通道数据，g通道数据，b通道数据，h，s，v分别代表hsv色域中的h通道数据，s通道数据，v通道数据，max代表r，g，b中的最大值，min代表r，g，b中的最小值。
24、进一步地，在上述实施例中的颜色恒常性分布匹配智能识别系统中，从rgb色域转换到lab色域的方法包括：
25、s1000、从rgb色域转换到xyz色域，公式如下：
26、
27、其中，x，y，z分别代表xyz色域中的x通道数据，y通道数据，z通道数据，r，g，b分别代表rgb色域中的r通道数据，g通道数据，b通道数据；
28、s2000、从xyz色域转化到lab色域，公式如下：
29、
30、其中，xn,yn,zn均为常数，xn＝0.950456，yn＝1.0，zn＝1.088754，l通道代表颜色的明亮程度，范围为0到100；a通道代表颜色在红色和绿色之间的位置，范围为-128到127；b通道表示颜色在黄色和蓝色之间的位置，范围为-128到127。
31、可选地，在上述任一实施例中的颜色恒常性分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种颜色恒常性分布匹配智能识别系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的颜色恒常性分布匹配智能识别系统，其特征在于，所述客户端模块选择智能手机。
3.如权利要求1所述的颜色恒常性分布匹配智能识别系统，其特征在于，所述通讯模块采用RocketMQ队列模型，使用RocketMQ部署远程过程调用协议(RPC)。
4.如权利要求1所述的颜色恒常性分布匹配智能识别系统，其特征在于，所述服务端模块包括：
5.如权利要求1所述的颜色恒常性分布匹配智能识别系统，其特征在于，所述色域转换包括：从RGB色域转换到HSV色域和从RGB色域转换到Lab色域。
6.如权利要求5所述的颜色恒常性分布匹配智能识别系统，其特征在于，从RGB色域转换到HSV色域采用的算法如下：
7.如权利要求5所述的颜色恒常性分布匹配智能识别系统，其特征在于，从RGB色域转换到Lab色域的方法包括：
8.如权利要求4所述的颜色恒常性分布匹配智能识别系统，其特征在于，所述KL散度算法公式如下：
9.一种的颜色恒常性分布匹配智能
10.如权利要求9所述的，其特征在于，所述步骤S700包括：
...【技术特征摘要】
1.一种颜色恒常性分布匹配智能识别系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的颜色恒常性分布匹配智能识别系统，其特征在于，所述客户端模块选择智能手机。
3.如权利要求1所述的颜色恒常性分布匹配智能识别系统，其特征在于，所述通讯模块采用rocketmq队列模型，使用rocketmq部署远程过程调用协议(rpc)。
4.如权利要求1所述的颜色恒常性分布匹配智能识别系统，其特征在于，所述服务端模块包括：
5.如权利要求1所述的颜色恒常性分布匹配智能识别系统，其特征在于，所述色域转换包括：从rgb色域转换到hsv色域和从rgb色域转换...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏潇凡，杨根科，褚健，王惠靖，
申请(专利权)人：上海交通大学宁波人工智能研究院，
类型：发明
国别省市：
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