【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及颜色测量，具体涉及一种基于高光谱成像的颜色测量方法。
技术介绍
1、高光谱成像是一种获取物体表面光谱信息的技术，它结合了成像技术和光谱分析，能够在多个连续的光谱波段上获取图像数据，与传统的rgb成像不同，高光谱成像不仅捕捉可见光信息，还可以涵盖红外和紫外等其他波段，从而获得更丰富的光谱特征。
2、传统方法通常依赖于较为简单的设备(如色差仪或光度计)进行测量，容易受到光照变化、背景干扰以及设备自身噪声的影响，这些因素可能导致测量结果不稳定，且难以反映样本真实的光谱特性；且传统方法通常不具备高光谱成像系统所拥有的背景校正功能，无法有效地消除背景光源、环境条件变化以及设备噪声的干扰，这使得测量结果可能受到环境波动的影响，导致不同时间、不同条件下的测量结果差异较大；并且传统方法通常使用简单的色差计算公式，可能只基于少数颜色通道(如rgb或xyz模型)进行测量，这些方法往往缺乏足够的色彩信息，难以全面、准确地反映样本的颜色特性，而且，传统方法中往往依赖于人工设置标准颜色和判断色差，存在一定的主观性，尤其在进行批次控制和大规模检测时容易出现误差。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于高光谱成像的颜色测量方法。
2、解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于高光谱成像的颜色测量方法，包括：
3、判断是否需要计算待测量样本的色差，若需要计算待测量样本的色差，则预先设定标准颜色值，并基于高光谱成像设
4、基于预设的目标光源照射到预设的反射率标定板，基于所述高光谱成像设备采集所述反射率标定板中的待测量样本的反射率标定板高光谱数据；
5、基于所述高光谱成像设备采集所述待测量样本的实时高光谱数据，基于所述待测量样本的暗背景高光谱数据和反射率标定板高光谱数据对所述待测量样本的实时高光谱数据进行校正，以得到所述待测量样本的标准实时高光谱数据；
6、计算所述待测量样本的标准实时高光谱数据的反射率光谱；
7、基于所述待测量样本的标准实时高光谱数据的反射率光谱计算所述待测量样本的颜色值，基于预先设定标准颜色值和所述待测量样本的颜色值计算所述待测量样本的色差值。
8、优选的，所述待测量样本的暗背景高光谱数据的表达式如下：
9、dc_bk(x1，y1，b1)；
10、其中，dc_bk(x1，y1，b1)表示暗背景高光谱数据，x1表示暗背景高光谱数据的fov方向的空间维采样点数，y1表示暗背景高光谱数据的时间维度采样帧数，b1表示暗背景高光谱数据的波长维度的采样点数。
11、优选的，所述待测量样本的反射率标定板高光谱数据的表达式如下：
12、dc_wb(x2，y2，b2)；
13、其中，dc_wb(x2，y2，b2)表示暗背景高光谱数据，x2表示反射率标定板高光谱数据的fov方向的空间维采样点数，y2表示反射率标定板高光谱数据的推扫方向的空间维采样点数，b2表示反射率标定板高光谱数据的波长维度的采样点数。
14、优选的，所述待测量样本的实时高光谱数据的表达式如下：
15、dc_bbj(x3_t，y3_t，b3_t)；
16、其中，dc_bbj(x3_t，y3_t，b3_t)表示t时刻实时高光谱数据，x3_t表示t时刻实时高光谱数据的fov方向的空间维采样点数，y3_t表示t时刻实时高光谱数据的推扫方向的空间维采样点数，b3_t表示t时刻实时高光谱数据的波长维度的采样点数。
17、优选的，基于所述待测量样本的暗背景高光谱数据和反射率标定板高光谱数据对所述待测量样本的实时高光谱数据进行校正，以得到所述待测量样本的标准实时高光谱数据，包括：
18、计算所述暗背景高光谱数据的平均帧暗背景高光谱数据；
19、计算所述反射率标定板高光谱数据的第一平均帧反射率标定板高光谱数据；
20、计算所述反射率标定板高光谱数据的第二平均帧反射率标定板高光谱数据；
21、基于所述平均帧暗背景高光谱数据、所述第一平均帧反射率标定板高光谱数据和所述第二平均帧反射率标定板高光谱数据对所述待测量样本的实时高光谱数据进行校正，以得到所述待测量样本的标准实时高光谱数据。
22、优选的，所述平均帧暗背景高光谱数据的计算公式如下：
23、
24、其中，dc_bk_frame(xm，1，bn)表示平均帧暗背景高光谱数据；
25、所述第一平均帧反射率标定板高光谱数据的计算公式如下：
26、
27、其中，dc_light(xm，1，1)表示第一平均帧反射率标定板高光谱数据；
28、所述第二平均帧反射率标定板高光谱数据的计算公式如下：
29、
30、其中，dc_ref(1，1，bn)表示第二平均帧反射率标定板高光谱数据。
31、优选的，所述待测量样本的实时高光谱数据的校正公式如下：
32、
33、其中，dc_ref(1，1，bn)表示第二平均帧反射率标定板高光谱数据。
34、优选的，所述待测量样本的标准实时高光谱数据的反射率光谱的计算公式如下：
35、
36、其中，dc_obj_refxi，yj，bk表示待测量样本的标准实时高光谱数据的反射率光谱，ref_ref(1，1，bk)表示反射率标定板的真实反射率。
37、优选的，所述待测量样本的颜色值的计算公式如下：
38、
39、其中，x、y和z表示待测量样本的颜色值的三个分量，k表示倍率修正系数，xc、yc和zc分别表示待测量样本的颜色值的三个分量的响应系数。
40、本专利技术的有益效果如下：(1)本专利技术通过采集样本的暗背景高光谱数据、反射率标定板数据以及实时高光谱数据并进行校正，能够显著提高颜色测量的精度，通过消除环境光源和设备噪声的干扰，确保最终得到的标准实时高光谱数据反映了待测样本真实的光谱特性，且校正后的标准实时高光谱数据可以更准确地反映待测样本的反射率光谱，从而使颜色值的计算更加精确；(2)本专利技术通过采集和使用暗背景高光谱数据，能够有效地减少由背景光源、环境条件或设备噪声引起的干扰。这种背景校正手段使得颜色测量结果更加稳定、可靠，适用于不同环境下的测量需求，且设置标准颜色值并与待测样本的颜色值进行比较，计算色差，通过对比标准颜色值，能够量化待测样本与标准颜色之间的差异，从而为颜色控制提供客观、定量的依据，确保不同批次、不同场景下的颜色一致性和可比性；(3)本专利技术能够实时采集样本的高光谱数据，因此该方法适用于需要实时监测和动态控制的场合，通过及时校正和计算样本的反射率光谱，能够在短时间内获得样本的标准颜色值，并计算本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于高光谱成像的颜色测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于高光谱成像的颜色测量方法，其特征在于，所述待测量样本的暗背景高光谱数据的表达式如下：
3.根据权利要求2所述的一种基于高光谱成像的颜色测量方法，其特征在于，所述待测量样本的反射率标定板高光谱数据的表达式如下：
4.根据权利要求3所述的一种基于高光谱成像的颜色测量方法，其特征在于，所述待测量样本的实时高光谱数据的表达式如下：
5.根据权利要求4所述的一种基于高光谱成像的颜色测量方法，其特征在于，基于所述待测量样本的暗背景高光谱数据和反射率标定板高光谱数据对所述待测量样本的实时高光谱数据进行校正，以得到所述待测量样本的标准实时高光谱数据，包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于高光谱成像的颜色测量方法，其特征在于，所述平均帧暗背景高光谱数据的计算公式如下：
7.根据权利要求6所述的一种基于高光谱成像的颜色测量方法，其特征在于，所述待测量样本的实时高光谱数据的校正公式如下：
8.根据权利要求7所述的一种基于高光谱成
9.根据权利要求8所述的一种基于高光谱成像的颜色测量方法，其特征在于，所述待测量样本的颜色值的计算公式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于高光谱成像的颜色测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于高光谱成像的颜色测量方法，其特征在于，所述待测量样本的暗背景高光谱数据的表达式如下：
3.根据权利要求2所述的一种基于高光谱成像的颜色测量方法，其特征在于，所述待测量样本的反射率标定板高光谱数据的表达式如下：
4.根据权利要求3所述的一种基于高光谱成像的颜色测量方法，其特征在于，所述待测量样本的实时高光谱数据的表达式如下：
5.根据权利要求4所述的一种基于高光谱成像的颜色测量方法，其特征在于，基于所述待测量样本的暗背景高光谱数据和反射率标定板高光谱数据对所述待测...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡青，张海斌，任贤文，岳仁保，潘明忠，马强，介祥，
申请(专利权)人：杭州光视精密技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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