CN103873736A - 一种基于多维表的颜色闭环修正方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于多维表的颜色闭环修正方法和***，属于图像硬拷贝领域中的印刷与打印设备校准方法。该方法包括基于多维查找表对色彩转换进行循环校色的步骤，所述的色彩转换通过多维查找表建立了输入点集合和输出点集合的映射关系。采用本发明所述的方法和***，针对不同的纸张、油墨和设备配合，能把色彩转换表修正到比较精确的程度，色差值和视觉上都与目标颜色接近，达到色彩管理颜色一致性的目的。

Description

一种基于多维表的颜色闭环修正方法和***

技术领域

本发明属于图像硬拷贝领域中的印刷与打印设备校准方法，具体涉及一种基于多维表的颜色闭环修正方法和***。

背景技术

随着数码打样与数字印刷等技术的发展，色彩管理在印刷生产中的作用越来越重要。色彩是印刷品质量控制的核心，在印刷企业整个生产管理中，色彩管理处于中心地位。越来越多的印刷企业着手引进并实施印刷色彩管理，期望通过印刷色彩管理与现代印刷新技术的配合形成效率更高的印刷生产***，提高印刷品质及企业的竞争力。

色彩管理一般分为三个步骤：设备校准、设备特性化、色彩转换。设备校准是指对印刷生产流程中的各设备进行校正，规范化工艺参数，使其工作在稳定的状态；设备特性化是指在对设备进行校准的前提下，通过各种软硬件工具测量色彩数据并生成设备的色彩特性文件，记录设备的色域特征。第三步是利用色彩管理模块通过设备无关颜色空间（Lab、XYZ等）进行设备相关颜色空间(CMYK、RGB等)的转换，实现从印前到印刷整个过程颜色输出的一致性。

在三个步骤中，设备校准与设备特性化是有效实施色彩管理的关键。设备校准不只是对各设备的简单校正，而是对印刷生产工艺与过程的一次全面性的校准，是印刷生产工艺参数的规范化与标准化。设备特性化的关键在于获得高质量的色彩特性文件，重点在于选择能正确反映印刷条件的印刷样张，使用专业的测量工具及专业色彩特性描述文件生成软件。色彩转换是把颜色从一个设备特性化色空间转换到另一个设备特性化色空间，并且保证转换过程中不改变颜色的外貌，保持颜色外貌不变是色彩转换的精髓。

从以上分析可以看出，色彩转换是保持颜色一致性的关键，是色彩管理中非常关键的一步。因此对于如何方便准确地进行色彩转换是印刷色彩管理中有待解决的课题。

本发明公开的就是色彩转换的方法及***，采用多维表方式闭环修正色彩转换的精度，修正的目标是保证设备特性化与目标特性化的色域更匹配，保证设备颜色和目标颜色的一致性。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种基于多维表的颜色闭环修正方法和***。该方法和***针对印刷色彩管理中色彩转换的需求，基于多维表方式，闭环修正颜色，能够保证修正后的颜色与模拟的目标颜色更接近，从而达到色彩转换的最终目的。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于多维表的颜色闭环修正方法，该方法包括基于多维查找表对色彩转换进行循环校色的步骤，所述的色彩转换通过多维查找表建立了输入点集合和输出点集合的映射关系，所述的多维查找表用关系式表示如下：

$\mathrm{In}=\left[\begin{array}{cccccc}\mathrm{In}{P1}_1& \mathrm{In}{P2}_1& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pi}}_1& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pn}}_1\\ \mathrm{In}{P1}_2& \mathrm{In}{P2}_2& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pi}}_2& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pn}}_2\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{In}{P1}_j& \mathrm{In}{P2}_j& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pi}}_j& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pn}}_j\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{In}{P1}_m& \mathrm{In}{P2}_m& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pi}}_m& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pn}}_m\end{array}\right]$

$\mathrm{Out}=\left[\begin{array}{cccccc}\mathrm{Out}{P1}_1& \mathrm{Out}{P2}_1& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pi}}_1& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pt}}_1\\ \mathrm{Out}{P1}_2& \mathrm{Out}{P2}_2& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pi}}_2& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pt}}_2\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{Out}{P1}_j& \mathrm{Out}{P2}_j& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pi}}_j& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pt}}_j\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{Out}{P1}_m& \mathrm{Out}{P2}_m& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pi}}_m& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pt}}_m\end{array}\right]$

其中：In表示多维表的输入，矩阵的每一行表示一个输入点，每一列代表输入点的一个颜色通道；

n表示输入点的颜色通道个数，也表示多维表n维查找表；

m表示查找表输入点个数，也是查找表的节点个数；

InPi_j表示第j个输入点在第i个颜色通道的数值；

Out表示多维表的输出，矩阵的每一行表示一个输出点，每一列代表输出点的一个颜色通道；第j行表示In中第j行所表示的输入点对应的输出值；

t表示输出点的颜色通道个数；

OutPi_j表示第j个输入颜色点对应的输出在第i个通道的数值。

进一步，所述的基于多维查找表对色彩转换进行循环校色的步骤如下：

步骤一，抽取采样点制作色靶图

由于查找表输入点的个数太多，在进行色彩转换和修正时如果使用全部点，那么采样时间长、计算量大、效率低下，因此抽取其中一部分作为采样点，制作成一张色靶图，用色靶图上的采样点进行数据收集、计算。色靶图由一系列的输入点集合中的每个颜色的不同网点百分比组合的色块组成。

色靶图上的色块颜色可以用下式表示：

$\mathrm{PC}=\left[\begin{array}{cccccc}\mathrm{Pc}{P1}_1& \mathrm{Pc}{P2}_1& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pi}}_1& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pn}}_1\\ \mathrm{Pc}{P1}_2& \mathrm{Pc}{P2}_2& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pi}}_2& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pn}}_2\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{Pc}{P1}_j& \mathrm{Pc}{P2}_j& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pi}}_j& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pn}}_j\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{Pc}{P1}_s& \mathrm{Pc}{P2}_s& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pi}}_s& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pn}}_s\end{array}\right]$

其中：PC表示色块颜色集合，矩阵的每一行表示色靶图上的一个色块，每一列代表输入点的一个颜色通道；

s表示色靶图上的色块个数；

PcPi_j表示第j个色块在第i个颜色通道的网点百分比，该点每个颜色通道的网点百分比可以相同，也可以不同，PcPi_j∈[0，100％]。

步骤二，获取目标数据

以步骤一中的色靶图上的颜色值作为输入，通过目标特性查找表，查出设备无关的输出数据，作为目标色度数据,本发明使用国际照明委员会规定的L^*a^*b^*值。

目标数据用点矩阵表示如下：

$\mathrm{CT}=\left[\begin{array}{ccc}{L}_{\mathrm{ct}1}^{*}& a_{\mathrm{ct}1}^{*}& b_{\mathrm{ct}1}^{*}\\ L_{\mathrm{ct}2}^{*}& a_{\mathrm{ct}2}^{*}& b_{\mathrm{ct}2}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{cti}}^{*}& a_{\mathrm{cti}}^{*}& b_{\mathrm{cti}}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{cts}}^{*}& a_{\mathrm{cts}}^{*}& b_{\mathrm{cts}}^{*}\end{array}\right]$

其中：

表示色靶图上第i个色块的目标L^*a^*b^*数据。修正数据用矩阵表示如下：

$\mathrm{MD}=\left[\begin{array}{ccc}{L}_{\mathrm{md}1}^{*}& a_{\mathrm{md}1}^{*}& b_{\mathrm{md}1}^{*}\\ L_{\mathrm{md}2}^{*}& a_{\mathrm{md}2}^{*}& b_{\mathrm{md}2}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{mdi}}^{*}& a_{\mathrm{mdi}}^{*}& b_{\mathrm{mdi}}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{mds}}^{*}& a_{\mathrm{mds}}^{*}& b_{\mathrm{mds}}^{*}\end{array}\right]$

其中：

表示色靶图上第i个色块的修正L^*a^*b^*数据。在修正前，目标数据作为修正数据的初始值，也就是满足下列关系：

$\left\{\begin{array}{c}{L}_{\mathrm{mdi}}^{*}=L_{\mathrm{cti}}^{*}\\ \mathrm{md}=a_{\mathrm{cti}}^{*}\\ b_{\mathrm{mdi}}^{*}=b_{\mathrm{cti}}^{*}\end{array}\right.,i\∈[1,s]$

步骤三，打印并获取测量数据

打印步骤一中生成的色靶图，然后用测量仪器测量色靶图的色块，获得测量数据，测量值是每个色块的L^*a^*b^*值。

测量数据用矩阵表示如下：

$\mathrm{CM}=\left[\begin{array}{ccc}{L}_{\mathrm{cm}1}^{*}& a_{\mathrm{cm}1}^{*}& b_{\mathrm{cm}1}^{*}\\ L_{\mathrm{cm}2}^{*}& a_{\mathrm{cm}2}^{*}& b_{\mathrm{cm}2}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{cmi}}^{*}& a_{\mathrm{cmi}}^{*}& b_{\mathrm{cmi}}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{cms}}^{*}& a_{\mathrm{cms}}^{*}& b_{\mathrm{cms}}^{*}\end{array}\right]$

其中：表示色靶图上第i个色块的测量L^*a^*b^*数据。

步骤四，初次修正

计算测量数据和目标数据的色彩差异程度，国际照明委员会规定用色差（符号为ΔE）表示，本发明采用国际照明委员会1976年发布的色差公式，见公式1：

$\mathrm{\ΔE}=\sqrt{{(L_1^{*}-L_2^{*})}^2+{(a_1^{*}-a_2^{*})}^2+{(b_1^{*}-b_2^{*})}^2}$

......公式1

其中：表示待比较的第一个颜色的色度值，

表示待比较的另一个颜色的色度值；

对于其它点，计算目标数据和测量数据的差值，根据差值对目标数据进行修正，修正公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{L}_{\mathrm{mdi}}^{*}=L_{\mathrm{mdi}}^{*}+{\mathrm{MDI}}_L*(L_{\mathrm{cti}}^{*}-L_{\mathrm{cmi}}^{*})\\ a_{\mathrm{mdi}}^{*}=a_{\mathrm{mdi}}^{*}+{\mathrm{MDI}}_a*(a_{\mathrm{cti}}^{*}-a_{\mathrm{cmi}}^{*})\\ b_{\mathrm{mdi}}^{*}=b_{\mathrm{mdi}}^{*}+{\mathrm{MDI}}_b*(b_{\mathrm{mti}}^{*}-b_{\mathrm{cmi}}^{*})\end{array}\right.,i\∈[1,s]$

......公式2

其中：MDI_L、MDI_a、MDI_b分别是针对颜色L^*、a^*、b^*的修正系数。

步骤五，重新生成色彩转换表

1）重新生成目标特性查找表

利用步骤一中色靶图上的颜色值和步骤四中对应的修正数据，重新生成目标特性查找表，特性查找表也是一个多维查找表，是双向映射的查找表，也就是说可以从输入点集合映射到输出点集合，也可以从输出点集合映射到输出点集合；

2）重新生成色彩转换表

把输入矩阵In中的点通过设备特性查找表转换和目标特性查找表，查找到对应输出矩阵Out中的点，重新生成色彩转换表。

步骤六，闭环修正

重复步骤三到五，对色彩转换表进行闭环修正，直到满意为止或者平均色差出现反弹。

修正过程中，为了保证与目标颜色的一致性，对色差反弹的点不进行修正，即用公式3计算修正值，其他颜色根据步骤四中的方案修正：

$\left\{\begin{array}{c}{L}_{\mathrm{mdi}}^{*}=L_{\mathrm{mdi}}^{*}\\ a_{\mathrm{mdi}}^{*}=a_{\mathrm{mdi}}^{*}\\ b_{\mathrm{mdi}}^{*}=b_{\mathrm{mdi}}^{*}\end{array}\right.,i\∈[1,s]$

......公式3

本发明还公开了一种基于多维表的颜色闭环修正***，该***包括基于多维查找表对色彩转换进行循环校色的模块，所述的色彩转换通过多维查找表建立了输入点集合和输出点集合的映射关系，所述的多维查找表用关系式表示如下：

$\mathrm{In}=\left[\begin{array}{cccccc}\mathrm{In}{P1}_1& \mathrm{In}{P2}_1& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pi}}_1& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pn}}_1\\ \mathrm{In}{P1}_2& \mathrm{In}{P2}_2& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pi}}_2& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pn}}_2\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{In}{P1}_j& \mathrm{In}{P2}_j& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pi}}_j& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pn}}_j\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{In}{P1}_m& \mathrm{In}{P2}_m& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pi}}_m& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pn}}_m\end{array}\right]$

$\mathrm{Out}=\left[\begin{array}{cccccc}\mathrm{Out}{P1}_1& \mathrm{Out}{P2}_1& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pi}}_1& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pt}}_1\\ \mathrm{Out}{P1}_2& \mathrm{Out}{P2}_2& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pi}}_2& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pt}}_2\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{Out}{P1}_j& \mathrm{Out}{P2}_j& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pi}}_j& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pt}}_j\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{Out}{P1}_m& \mathrm{Out}{P2}_m& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pi}}_m& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pt}}_m\end{array}\right]$

其中：In表示多维表的输入，矩阵的每一行表示一个输入点，每一列代表输入点的一个颜色通道；

n表示输入点的颜色通道个数，也表示多维表n维查找表；

m表示查找表输入点个数，也是查找表的节点个数；

InPi_j表示第j个输入点在第i个颜色通道的数值；

Out表示多维表的输出，矩阵的每一行表示一个输出点，每一列代表输出点的一个颜色通道；第j行表示In中第j行所表示的输入点对应的输出值；

t表示输出点的颜色通道个数；

OutPi_j表示第j个输入颜色点对应的输出在第i个通道的数值。

进一步，所述的基于多维查找表对色彩转换进行循环校色的模块包括以下单元：

色靶图生成单元，用于抽取采样点制作成一张色靶图，用色靶图上的采样点进行数据收集、计算；

目标色度数据获取单元，用于以步骤一中的色靶图上的颜色值作为输入，通过目标特性查找表，查出设备无关的输出数据，作为目标色度数据，所述的目标色度数据使用国际照明委员会规定的L^*a^*b^*值；

测量数据获取单元，用于打印步骤一中生成的色靶图，然后用测量仪器测量色靶图的色块，获得测量数据，测量值是每个色块的L^*a^*b^*值；

初次修正单元，用于计算测量数据和目标数据的色彩差异程度，根据差值对目标数据进行修正；

色彩转换表重新生成单元，用于：

1）重新生成目标特性查找表

利用色靶图上的颜色值和对应的修正数据，重新生成目标特性查找表，特性查找表也是一个多维查找表，是双向映射的查找表；

2）重新生成色彩转换表

把输入矩阵In中的点通过设备特性查找表转换和目标特性查找表，查找到对应输出矩阵Out中的点，重新生成色彩转换表；

闭环修正单元，用于对色彩转换表进行闭环修正，直到满意为止或者平均色差出现反弹。

本发明的效果在于：使用本发明提供的方法和***，针对不同的纸张、油墨和设备配合，能把色彩转换表修正到比较精确的程度，色差值和视觉上都与目标颜色接近，达到色彩管理颜色一致性的目的。

附图说明

图1本发明具体实施方式中基于多维表的颜色闭环修正方法的流程图；

图2本发明具体实施方式中色彩转换表结构图；

图3本发明具体实施方式中目标特性查找表结构图；

图4本发明具体实施方式中色彩转换表生成流程图；

图5本发明具体实施方式中闭环修正采用的色靶图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：

本实施例中，输出设备为Epson Stylus Pro 7908打印机，油墨为Epson原装8色油墨，纸张为Fantac Inkjet Proofing Paper（190g），测量设备为爱色丽公司的EyeOne-iSis。

基于多维表闭环修正颜色的方法的流程如图1所示，具体操作步骤如下：

本实例中多维色彩转换表使用四维查找表，输入和输出颜色均为CMYK颜色，即n＝t＝4，颜色通道分别是C、M、Y、K。输入、输出矩阵中点的个数m＝33*33*33*33，输入矩阵每个颜色通道等比例分割为33个节点，取归一化后的数据，采取的输入矩阵如下：

$\mathrm{In}=\left[\begin{array}{cccc}0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& \frac{1}{32}\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ C_j& M_j& Y_j& K_j\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ C_m& M_m& Y_m& K_m\end{array}\right]$

其中： $C_j,M_j,Y_j,K_j\∈[0,\frac{1}{32},\frac{2}{32},\frac{3}{32},\frac{4}{32},......,\frac{32}{32}].$

步骤一：抽取采样点制作色靶图

如图1中的步骤S1，由于采样点选取的好坏直接影响色彩转换表的精度，所以本实例中采用国际标准的ECI2002色靶图，对色靶图上的色块颜色和分布都有标准的规定，图5所示为色靶的示意图，色靶图上的颜色个数s＝1485，图中每个方格表示一个色块，方格中注明的是该色块的颜色值，对任一色块CaMbYcKd表示该色块C的网点百分比为a%，M的网点百分比为b%，Y的网点百分比为c%，K的网点百分比为d%，色靶图上所有色块的颜色值集合记为PC₀。

步骤二：获取目标数据

如图1中的步骤S21－S23，以步骤一中的色靶图上的颜色值作为输入，通过目标特性化文件（即目标特性查找表，A2B表），查出设备无关的输出数据，作为目标色度数据。本实例中目标特性查找表使用国际标准印刷源CoatedFOGRA39.icc，查正向查找表得到图5所示的色靶上的颜色所对应的目标L^*a^*b^*数据，记为CT₀。

本实施例中，所述色彩转换表结构如图2所示，所述目标特性查找表结构如图3所示。

步骤三：打印并获取测量数据

步骤S31－S32，打印图5所示的色靶图，然后用EyeOne-iSis测量色靶图的色块，获得测量数据，测量值是每个色块的L^*a^*b^*值，记为CM₀。

步骤四：初次修正

步骤S41－S42，用公式1计算测量数据和目标数据的色差ΔE₀＝2.31，此数值表示当前设备特性和目标特性之间存在的差异。步骤S421－S422，然后根据得到的目标数据CT₀和测量数据CM₀，用公式2计算修正数据，其中修正系数MDI_L＝MDI_a＝MDI_b＝1，修正后的数据记为MD₀。

步骤五：重新生成色彩转换表

1）重新生成目标特性查找表

步骤S51，根据图5色靶图上的颜色值PC₀和计算得到的修正数据MD₀，重新生成图3所示的目标特性查找表。

2）重新生成色彩转换表

步骤S52，利用目标特性查找表和设备特性查找表，按照图4所示的流程，把输入矩阵In中的点从输入的CMYK颜色转换到输出CMYK颜色，重新生成色彩转换表。

步骤六：闭环修正

步骤S61，重复步骤三、四，对色彩转换进行闭环修正，在修正过程中，对色差反弹（也就是本次色差大于上次色差）的点不进行修正，即用公式3计算修正值，其他颜色用公式2进行修正。

步骤S62，闭环修正的色差依次为ΔE₁＝0.86、ΔE₂＝0.62，由于0.62的色差已经很低，而且进入了设定的范围（1以内），所以终止循环。

采用上面所述的方法，修正后的色差降低，表示与目标特性化更接近，修正前后颜色外貌一致，达到了发明的效果。

本实施例中，一种基于多维表的颜色闭环修正***，该***包括基于多维查找表对色彩转换进行循环校色的模块，所述的色彩转换通过多维查找表建立了输入点集合和输出点集合的映射关系，所述的基于多维查找表对色彩转换进行循环校色的模块包括以下单元：

色靶图生成单元，用于抽取采样点制作成一张色靶图，用色靶图上的采样点进行数据收集、计算；

目标色度数据获取单元，用于以步骤一中的色靶图上的颜色值作为输入，通过目标特性查找表，查出设备无关的输出数据，作为目标色度数据，所述的目标色度数据使用国际照明委员会规定的L^*a^*b^*值；

测量数据获取单元，用于打印步骤一中生成的色靶图，然后用测量仪器测量色靶图的色块，获得测量数据，测量值是每个色块的L^*a^*b^*值；

初次修正单元，用于计算测量数据和目标数据的色彩差异程度，根据差值对目标数据进行修正；

色彩转换表重新生成单元，用于：

1）重新生成目标特性查找表

利用色靶图上的颜色值和对应的修正数据，重新生成目标特性查找表，特性查找表也是一个多维查找表，是双向映射的查找表；

2）重新生成色彩转换表

把输入矩阵In中的点通过设备特性查找表转换和目标特性查找表，查找到对应输出矩阵Out中的点，重新生成色彩转换表；

闭环修正单元，用于对色彩转换表进行闭环修正，直到满意为止或者平均色差出现反弹。

本领域技术人员应该明白，本发明所述的方法和***并不限于具体实施方式中所述的实施例，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于多维表的颜色闭环修正方法，其特征在于：该方法包括基于多维查找表对色彩转换进行循环校色的步骤，所述的色彩转换通过多维查找表建立了输入点集合和输出点集合的映射关系，所述的多维查找表用关系式表示如下：

$\mathrm{In}=\left[\begin{array}{cccccc}\mathrm{In}{P1}_1& \mathrm{In}{P2}_1& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pi}}_1& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pn}}_1\\ \mathrm{In}{P1}_2& \mathrm{In}{P2}_2& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pi}}_2& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pn}}_2\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{In}{P1}_j& \mathrm{In}{P2}_j& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pi}}_j& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pn}}_j\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{In}{P1}_m& \mathrm{In}{P2}_m& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pi}}_m& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pn}}_m\end{array}\right]$

$\mathrm{Out}=\left[\begin{array}{cccccc}\mathrm{Out}{P1}_1& \mathrm{Out}{P2}_1& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pi}}_1& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pt}}_1\\ \mathrm{Out}{P1}_2& \mathrm{Out}{P2}_2& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pi}}_2& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pt}}_2\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{Out}{P1}_j& \mathrm{Out}{P2}_j& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pi}}_j& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pt}}_j\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{Out}{P1}_m& \mathrm{Out}{P2}_m& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pi}}_m& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pt}}_m\end{array}\right]$

其中：In表示多维表的输入，矩阵的每一行表示一个输入点，每一列代表输入点的一个颜色通道；

n表示输入点的颜色通道个数，也表示多维表n维查找表；

m表示查找表输入点个数，也是查找表的节点个数；

InPi_j表示第j个输入点在第i个颜色通道的数值；

Out表示多维表的输出，矩阵的每一行表示一个输出点，每一列代表输出点的一个颜色通道；第j行表示In中第j行所表示的输入点对应的输出值；

t表示输出点的颜色通道个数；

OutPi_j表示第j个输入颜色点对应的输出在第i个通道的数值。

2.如权利要求1所述的一种基于多维表的颜色闭环修正方法，其特征是，所述的基于多维查找表对色彩转换进行循环校色的步骤如下：

步骤一，抽取采样点制作成一张色靶图，用色靶图上的采样点进行数据收集、计算；

步骤二，以步骤一中的色靶图上的颜色值作为输入，通过目标特性查找表，查出设备无关的输出数据，作为目标色度数据，所述的目标色度数据使用国际照明委员会规定的L^*a^*b^*值；

步骤三，打印步骤一中生成的色靶图，然后用测量仪器测量色靶图的色块，获得测量数据，测量值是每个色块的L^*a^*b^*值；

步骤四，计算测量数据和目标数据的色彩差异程度，根据差值对目标数据进行修正；

步骤五：重新生成色彩转换表

1）重新生成目标特性查找表

利用步骤一中色靶图上的颜色值和步骤四中对应的修正数据，重新生成目标特性查找表，特性查找表也是一个多维查找表，是双向映射的查找表；

2）重新生成色彩转换表

把输入矩阵In中的点通过设备特性查找表转换和目标特性查找表，查找到对应输出矩阵Out中的点，重新生成色彩转换表；

步骤六：闭环修正

重复步骤三到五，对色彩转换表进行闭环修正，直到满意为止或者平均色差出现反弹。

3.如权利要求2所述的一种基于多维表的颜色闭环修正方法，其特征是，步骤一中，所述的色靶图由一系列的输入点集合中的每个颜色的不同网点百分比组合的色块组成，色靶图上的色块颜色可以用下式表示：

$\mathrm{PC}=\left[\begin{array}{cccccc}\mathrm{Pc}{P1}_1& \mathrm{Pc}{P2}_1& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pi}}_1& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pn}}_1\\ \mathrm{Pc}{P1}_2& \mathrm{Pc}{P2}_2& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pi}}_2& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pn}}_2\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{Pc}{P1}_j& \mathrm{Pc}{P2}_j& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pi}}_j& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pn}}_j\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{Pc}{P1}_s& \mathrm{Pc}{P2}_s& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pi}}_s& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pn}}_s\end{array}\right]$

其中：PC表示色块颜色集合，矩阵的每一行表示色靶图上的一个色块，每一列代表输入点的一个颜色通道；

s表示色靶图上的色块个数；

PcPi_j表示第j个色块在第i个颜色通道的网点百分比，该点每个颜色通道的网点百分比可以相同，也可以不同，PcPi_j∈[0，100％]。

4.如权利要求2所述的一种基于多维表的颜色闭环修正方法，其特征是，

步骤二中，所述的目标数据用点矩阵表示如下：

$\mathrm{CT}=\left[\begin{array}{ccc}{L}_{\mathrm{ct}1}^{*}& a_{\mathrm{ct}1}^{*}& b_{\mathrm{ct}1}^{*}\\ L_{\mathrm{ct}2}^{*}& a_{\mathrm{ct}2}^{*}& b_{\mathrm{ct}2}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{cti}}^{*}& a_{\mathrm{cti}}^{*}& b_{\mathrm{cti}}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{cts}}^{*}& a_{\mathrm{cts}}^{*}& b_{\mathrm{cts}}^{*}\end{array}\right]$

其中：

表示色靶图上第i个色块的目标L^*a^*b^*数据；修正数据用矩阵表示如下：

$\mathrm{MD}=\left[\begin{array}{ccc}{L}_{\mathrm{md}1}^{*}& a_{\mathrm{md}1}^{*}& b_{\mathrm{md}1}^{*}\\ L_{\mathrm{md}2}^{*}& a_{\mathrm{md}2}^{*}& b_{\mathrm{md}2}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{mdi}}^{*}& a_{\mathrm{mdi}}^{*}& b_{\mathrm{mdi}}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{mds}}^{*}& a_{\mathrm{mds}}^{*}& b_{\mathrm{mds}}^{*}\end{array}\right]$

其中：

表示色靶图上第i个色块的修正L^*a^*b^*数据；在修正前，目标数据作为修正数据的初始值，也就是满足下列关系：

$\left\{\begin{array}{c}{L}_{\mathrm{mdi}}^{*}=L_{\mathrm{cti}}^{*}\\ \mathrm{md}=a_{\mathrm{cti}}^{*}\\ b_{\mathrm{mdi}}^{*}=b_{\mathrm{cti}}^{*}\end{array}\right.,i\∈[1,s].$

5.如权利要求2所述的一种基于多维表的颜色闭环修正方法，其特征是，步骤三中，所述的测量数据用矩阵表示如下：

$\mathrm{CM}=\left[\begin{array}{ccc}{L}_{\mathrm{cm}1}^{*}& a_{\mathrm{cm}1}^{*}& b_{\mathrm{cm}1}^{*}\\ L_{\mathrm{cm}2}^{*}& a_{\mathrm{cm}2}^{*}& b_{\mathrm{cm}2}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{cmi}}^{*}& a_{\mathrm{cmi}}^{*}& b_{\mathrm{cmi}}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{cms}}^{*}& a_{\mathrm{cms}}^{*}& b_{\mathrm{cms}}^{*}\end{array}\right]$

其中：

表示色靶图上第i个色块的测量L^*a^*b^*数据。

6.如权利要求2所述的一种基于多维表的颜色闭环修正方法，其特征是，步骤四中，计算测量数据和目标数据的色彩差异程度的公如下：

$\mathrm{\ΔE}=\sqrt{{(L_1^{*}-L_2^{*})}^2+{(a_1^{*}-a_2^{*})}^2+{(b_1^{*}-b_2^{*})}^2}$ ......公式1

其中：

表示待比较的第一个颜色的色度值，表示待比较的另一个颜色的色度值；

根据色差值对目标数据进行修正，修正公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{L}_{\mathrm{mdi}}^{*}=L_{\mathrm{mdi}}^{*}+{\mathrm{MDI}}_L*(L_{\mathrm{cti}}^{*}-L_{\mathrm{cmi}}^{*})\\ a_{\mathrm{mdi}}^{*}=a_{\mathrm{mdi}}^{*}+{\mathrm{MDI}}_a*(a_{\mathrm{cti}}^{*}-a_{\mathrm{cmi}}^{*})\\ b_{\mathrm{mdi}}^{*}=b_{\mathrm{mdi}}^{*}+{\mathrm{MDI}}_b*(b_{\mathrm{mti}}^{*}-b_{\mathrm{cmi}}^{*})\end{array}\right.,i\∈[1,s]$

......公式2

其中：MDI_L、MDI_a、MDI_b分别是针对颜色L^*、a^*、b^*的修正系数。

7.如权利要求2所述的一种基于多维表的颜色闭环修正方法，其特征是，步骤六中，修正过程中，为了保证与目标颜色的一致性，对色差反弹的点不进行修正，即用公式3计算修正值：

$\left\{\begin{array}{c}{L}_{\mathrm{mdi}}^{*}=L_{\mathrm{mdi}}^{*}\\ a_{\mathrm{mdi}}^{*}=a_{\mathrm{mdi}}^{*}\\ b_{\mathrm{mdi}}^{*}=b_{\mathrm{mdi}}^{*}\end{array}\right.,i\∈[1,s]$ ......公式3。

8.一种基于多维表的颜色闭环修正***，该***包括基于多维查找表对色彩转换进行循环校色的模块，所述的色彩转换通过多维查找表建立了输入点集合和输出点集合的映射关系，所述的多维查找表用关系式表示如下：

$\mathrm{In}=\left[\begin{array}{cccccc}\mathrm{In}{P1}_1& \mathrm{In}{P2}_1& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pi}}_1& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pn}}_1\\ \mathrm{In}{P1}_2& \mathrm{In}{P2}_2& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pi}}_2& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pn}}_2\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{In}{P1}_j& \mathrm{In}{P2}_j& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pi}}_j& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pn}}_j\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{In}{P1}_m& \mathrm{In}{P2}_m& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pi}}_m& \·\·\·& \mathrm{In}{\mathrm{Pn}}_m\end{array}\right]$

$\mathrm{Out}=\left[\begin{array}{cccccc}\mathrm{Out}{P1}_1& \mathrm{Out}{P2}_1& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pi}}_1& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pt}}_1\\ \mathrm{Out}{P1}_2& \mathrm{Out}{P2}_2& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pi}}_2& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pt}}_2\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{Out}{P1}_j& \mathrm{Out}{P2}_j& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pi}}_j& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pt}}_j\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{Out}{P1}_m& \mathrm{Out}{P2}_m& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pi}}_m& \·\·\·& \mathrm{Out}{\mathrm{Pt}}_m\end{array}\right]$

其中：In表示多维表的输入，矩阵的每一行表示一个输入点，每一列代表输入点的一个颜色通道；

n表示输入点的颜色通道个数，也表示多维表n维查找表；

m表示查找表输入点个数，也是查找表的节点个数；

InPi_j表示第j个输入点在第i个颜色通道的数值；

Out表示多维表的输出，矩阵的每一行表示一个输出点，每一列代表输出点的一个颜色通道；第j行表示In中第j行所表示的输入点对应的输出值；

t表示输出点的颜色通道个数；

OutPi_j表示第j个输入颜色点对应的输出在第i个通道的数值。

9.如权利要求8所述的一种基于多维表的颜色闭环修正***，其特征在于，所述的基于多维查找表对色彩转换进行循环校色的模块包括以下单元：

色靶图生成单元，用于抽取采样点制作成一张色靶图，用色靶图上的采样点进行数据收集、计算；

目标色度数据获取单元，用于以步骤一中的色靶图上的颜色值作为输入，通过目标特性查找表，查出设备无关的输出数据，作为目标色度数据，所述的目标色度数据使用国际照明委员会规定的L^*a^*b^*值；

测量数据获取单元，用于打印步骤一中生成的色靶图，然后用测量仪器测量色靶图的色块，获得测量数据，测量值是每个色块的L^*a^*b^*值；

初次修正单元，用于计算测量数据和目标数据的色彩差异程度，根据差值对目标数据进行修正；

色彩转换表重新生成单元，用于：

1）重新生成目标特性查找表

利用色靶图上的颜色值和对应的修正数据，重新生成目标特性查找表，特性查找表也是一个多维查找表，是双向映射的查找表；

2）重新生成色彩转换表

把输入矩阵In中的点通过设备特性查找表转换和目标特性查找表，查找到对应输出矩阵Out中的点，重新生成色彩转换表；

闭环修正单元，用于对色彩转换表进行闭环修正，直到满意为止或者平均色差出现反弹。

10.如权利要求9所述的一种基于多维表的颜色闭环修正***，其特征在于：所述的色靶图由一系列的输入点集合中的每个颜色的不同网点百分比组合的色块组成，色靶图上的色块颜色可以用下式表示：

$\mathrm{PC}=\left[\begin{array}{cccccc}\mathrm{Pc}{P1}_1& \mathrm{Pc}{P2}_1& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pi}}_1& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pn}}_1\\ \mathrm{Pc}{P1}_2& \mathrm{Pc}{P2}_2& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pi}}_2& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pn}}_2\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{Pc}{P1}_j& \mathrm{Pc}{P2}_j& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pi}}_j& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pn}}_j\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·& \·& \·\\ \mathrm{Pc}{P1}_s& \mathrm{Pc}{P2}_s& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pi}}_s& \·\·\·& \mathrm{Pc}{\mathrm{Pn}}_s\end{array}\right]$

其中：PC表示色块颜色集合，矩阵的每一行表示色靶图上的一个色块，每一列代表输入点的一个颜色通道；

s表示色靶图上的色块个数；

PcPi_j表示第j个色块在第i个颜色通道的网点百分比，该点每个颜色通道的网点百分比可以相同，也可以不同，PcPi_j∈[0，100％]；

所述的目标数据用点矩阵表示如下：

$\mathrm{CT}=\left[\begin{array}{ccc}{L}_{\mathrm{ct}1}^{*}& a_{\mathrm{ct}1}^{*}& b_{\mathrm{ct}1}^{*}\\ L_{\mathrm{ct}2}^{*}& a_{\mathrm{ct}2}^{*}& b_{\mathrm{ct}2}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{cti}}^{*}& a_{\mathrm{cti}}^{*}& b_{\mathrm{cti}}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{cts}}^{*}& a_{\mathrm{cts}}^{*}& b_{\mathrm{cts}}^{*}\end{array}\right]$

其中：

表示色靶图上第i个色块的目标L^*a^*b^*数据；所述的修正数据用矩阵表示如下：

$\mathrm{MD}=\left[\begin{array}{ccc}{L}_{\mathrm{md}1}^{*}& a_{\mathrm{md}1}^{*}& b_{\mathrm{md}1}^{*}\\ L_{\mathrm{md}2}^{*}& a_{\mathrm{md}2}^{*}& b_{\mathrm{md}2}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{mdi}}^{*}& a_{\mathrm{mdi}}^{*}& b_{\mathrm{mdi}}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{mds}}^{*}& a_{\mathrm{mds}}^{*}& b_{\mathrm{mds}}^{*}\end{array}\right]$

其中：

表示色靶图上第i个色块的修正L^*a^*b^*数据；

在修正前，目标数据作为修正数据的初始值，也就是满足下列关系：

$\left\{\begin{array}{c}{L}_{\mathrm{mdi}}^{*}=L_{\mathrm{cti}}^{*}\\ \mathrm{md}=a_{\mathrm{cti}}^{*}\\ b_{\mathrm{mdi}}^{*}=b_{\mathrm{cti}}^{*}\end{array}\right.,i\∈[1,s];$

所述的测量数据用矩阵表示如下：

$\mathrm{CM}=\left[\begin{array}{ccc}{L}_{\mathrm{cm}1}^{*}& a_{\mathrm{cm}1}^{*}& b_{\mathrm{cm}1}^{*}\\ L_{\mathrm{cm}2}^{*}& a_{\mathrm{cm}2}^{*}& b_{\mathrm{cm}2}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{cmi}}^{*}& a_{\mathrm{cmi}}^{*}& b_{\mathrm{cmi}}^{*}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ L_{\mathrm{cms}}^{*}& a_{\mathrm{cms}}^{*}& b_{\mathrm{cms}}^{*}\end{array}\right]$

其中：

表示色靶图上第i个色块的测量L^*a^*b^*数据；

计算测量数据和目标数据的色彩差异程度的公如下：

$\mathrm{\ΔE}=\sqrt{{(L_1^{*}-L_2^{*})}^2+{(a_1^{*}-a_2^{*})}^2+{(b_1^{*}-b_2^{*})}^2}$ ......公式1

其中：

表示待比较的第一个颜色的色度值，表示待比较的另一个颜色的色度值；

根据色差值对目标数据进行修正，修正公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{L}_{\mathrm{mdi}}^{*}=L_{\mathrm{mdi}}^{*}+{\mathrm{MDI}}_L*(L_{\mathrm{cti}}^{*}-L_{\mathrm{cmi}}^{*})\\ a_{\mathrm{mdi}}^{*}=a_{\mathrm{mdi}}^{*}+{\mathrm{MDI}}_a*(a_{\mathrm{cti}}^{*}-a_{\mathrm{cmi}}^{*})\\ b_{\mathrm{mdi}}^{*}=b_{\mathrm{mdi}}^{*}+{\mathrm{MDI}}_b*(b_{\mathrm{mti}}^{*}-b_{\mathrm{cmi}}^{*})\end{array}\right.,i\∈[1,s]$

......公式2

其中：MDI_L、MDI_a、MDI_b分别是针对颜色L^*、a^*、b^*的修正系数；

修正过程中，为了保证与目标颜色的一致性，对色差反弹的点不进行修正，即用公式3计算修正值：

$\left\{\begin{array}{c}{L}_{\mathrm{mdi}}^{*}=L_{\mathrm{mdi}}^{*}\\ a_{\mathrm{mdi}}^{*}=a_{\mathrm{mdi}}^{*}\\ b_{\mathrm{mdi}}^{*}=b_{\mathrm{mdi}}^{*}\end{array}\right.,i\∈[1,s]$ ......公式3。

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