可视化木材染色的制作方法

1.本发明涉及一种用于生成染色(stain)木材基材(substrate)的可视化的计算机实现的方法。


背景技术：

2.染色剂是载体(vehicle)中的透明或半透明的着色剂(coloring agent)溶液或悬浮液(诸如，例如，染料或颜料等)，并且通常被设计为在不隐藏表面的情况下对表面上色。因此，染色基材(通常是一种木材)是着色的，但是纹理(grain)图案通常不被隐藏。这样的非隐藏(半)透明的染色剂常常应用于木材基材上用于装饰效果、将木材颜色与另一对象匹配等。然而，选择要应用于特定木材基材的染色剂用于实现期望的颜色结果并不是容易的任务。被染色的木材的实际产生的颜色将取决于木材基材的特性以及染色剂的特性。而且，被应用的多层染色剂可能影响结果。在其他应用中，不是仅在木材基材上使用单个染色剂层，而是以预定顺序在木材上应用多个不同组成的染色剂层。长期以来，人们一直希望准确预测将一个或多个染色剂层应用到木材基材上产生的颜色。
3.可能的是，通过将染色剂图像层叠加在基材图像的顶部来处理最好地表示裸木基材的木材基材的图像，产生看起来像已应用于基材图像上的彩色透明滤光片(filter)的图像。这样的处理常常使用所谓的rgba算法。此处，r、g和b是指数字图像的红色、绿色和蓝色通道的数字颜色值。a表示选择来表示染色的透明度或不透明度因子。对于产生图像中的每个像素，rgba算法将基材图像的r、g和b值与染色剂图像层的r、g和b值混合，其中混合比取决于透明度/不透明度因子a的值。
4.尽管混合算法的确切细节针对不同的rgba算法变化，但是这些算法都不是透明/半透明染色剂层如何影响木材颜色的准确物理表示。
5.所生成的被染色的木材的图像常常是非常不准确的。当前，客户常常发现为他们的木材对象选择正确的半透明木材染色剂颜色非常困难。而且，网站上或染色容器标签上的被染色的木材的图像可能是不准确的，并且在应用染色剂之后可能让客户失望。进一步地，为不同的木材染色厚度组合生成被染色的木材的图像是非常耗时且劳动密集的。在在木材基材上应用多个不同的染色剂的情况下，当前被染色的木材图像的不准确度甚至比具有一层或多层相同染色剂的木材基材更大。
6.ep1859241描述了一种用于制备染色剂以匹配所选基材(例如，木材品种)的目标颜色的装置和方法。该装置包括创建或加载目标样本的光谱数据(例如，数字图像)以及显示图像和/或处理光谱数据的硬件和/或软件。该系统促进选择期望的染色剂，并且在优选实施例中还可包括分配(dispense)着色剂和/或载体以产生期望染色剂的硬件和/或软件。


技术实现要素：

7.本发明的目的是至少部分地克服当前生成被染色的木材的图像的缺点之一，或者至少提供一种用于生成被染色的木材基材的可视化的改进方法。
8.此外，提供了一种用于生成被染色的木材基材的可视化的计算机实现的方法。该方法旨在接收要被染色的木材基材的数字图像，并且在应用染色剂之后将其转换为表示木材基材的所生成的图像。该方法包括计算机接收要被染色的木材基材的数字图像。该图像可以从数据库或从用户输入接收。图像中存在的颜色范围被细分为多个色带。该色带可以基于图像中的颜色范围来确定。也可能的是，使用预定的色带。该色带可以由rgb(红色、绿色、蓝色)值定义。优选地，使用超过三个色带，诸如8、12、16、20、24、31、32等。通过计算机将木材基材的图像细分为多个子图像。每个子图像对应于图像的具有落入色带中的相应色带的颜色的部分。每个子图像可以例如对应于具有色带中的相应色带内的rgb颜色的图像的像素。
9.对于每个子图像，反射率曲线由计算机例如从数据库取得，其代表木材基材具有与子图像对应的色带内的颜色。该反射率曲线可以代表木材具有色带的(平均)颜色。该反射率曲线可以例如代表对于与子图像对应的颜色的木材基材种类。
10.对于染色剂，计算机取得光学(coloristic)特性，其是波长相关的吸收和散射值。
11.对于每个子图像，计算机基于染色剂的吸收和散射值以及用于给定染色剂层厚度的该子图像的木材基材的反射率曲线，确定代表被染色的木材的反射率曲线。给定层厚度可以例如是自由选择的厚度，它可以是测量值或估计值，或者层厚度可以从一个或多个预定厚度选择，诸如与应用一层或多层染色剂对应的预定厚度。
12.针对子图像的反射率曲线通常包括大部分或整个可见光谱的反射率值。因此，尽管每个子图像涉及具有特定色带内的颜色的像素，但是对于每个子图像，使用比仅色带本身更宽的颜色光谱的反射率信息。优选地，对于每个子图像，反射率信息用于整个可见光谱。通过针对每个子图像使用反射率曲线，而不是通常用于数字图像的诸如rgb值的颜色代码，可以确定被染色的木材的视觉印象的更准确的预测。
13.每个子图像涉及色带。因此，每个子图像可包含具有在所述色带内变化的颜色的像素。可选地，按照色带，同一个反射率曲线用于该色带内的每个像素。针对子图像的反射率曲线可以例如是与色带的平均颜色或中心颜色相关联的反射率曲线。
14.可以使用吸收k值和散射s值(p.kubelka和f.munk，“an article on optics of paint layers(关于漆层的光学的文章)”，zeitschrift f
ü
rtechnische physik，第12卷，第593
–
601号，1931年)，使用非隐藏kubelka-munk模型来确定代表被染色的木材的反射率曲线。对于每个子图像的每个像素，计算机基于代表被染色的木材的反射率曲线来确定颜色，导致表示在应用染色剂之后的木材基材的所生成的数字图像。
15.已经发现，被染色的木材的颜色在很大程度上取决于宽颜色光谱上的木材基材的反射率的细节。因此，优选地，木材的反射率用于比rgba算法中解释的三个通道(红色、绿色和蓝色)更多的波长通道。
16.进一步地，rgba方法假设基于裸木和纯染色剂的反射率值，仅使用一个参数(其是透明度/不透明度参数a)来预测被染色的木材在波长带中的反射率值是可能的。然而，染色系统的光学分析显示，准确预测被染色的木材的反射率值至少要求两个参数，即吸收k和散射s。除此之外，还需要知道染色剂层的厚度。此外，这些参数k和s可能随波长强烈变化，而rgba方法假设参数a与波长通道无关。
17.通过将要被染色的木材基材的图像按色带划分为子图像，确定针对每个子图像的
反射率曲线，基于染色剂的吸收和散射值以及用于给定染色剂层厚度的该子图像的木材基材的反射率曲线，确定代表被染色的木材的反射率曲线，根据代表被染色的木材的反射率曲线，确定用于每个子图像的每个像素的颜色，并且因此确定用于整个图像的颜色，可以生成被染色的木材基材的产生图像，该图像更好地预测被染色的木材基材的实际结果。
18.在本文中，术语“染色剂”是指在载体(例如粘合剂(binder)和稀释剂(thinner))中的着色物质(诸如一种或多种颜料、着色剂、调色剂、染料和/或金属效应剂)加上各种可选染色剂添加剂(例如填料(filler)和填充剂(extender))的非隐藏透明或半透明溶液或分散液。木材染色可以例如是基于油的、基于酒精的或基于水的。术语“染色剂”还是指“清漆(varnish)染色剂”或“一步染色剂涂层”，即可在单次应用中向木材和修饰涂层(finish coating)提供颜色(染色剂)的产品。修饰剂(finish)的非限制性示例包括清漆、虫胶、聚氨酯、柚木油、亚麻籽油水基分散液和乳液，诸如，例如，丙烯酸乳液或聚氨酯分散液等。
19.可选地，通过取得染色剂中的每种着色剂的吸收和散射值确定用于染色剂的吸收和散射值，并使用染色剂中的着色剂浓度确定染色剂混合物的吸收和散射参数的值。对于给定染色剂配方中的每种着色剂，可以取得非隐藏kubelka-munk模型的光学k和s值，例如从数据库取得，并且使用染色剂配方中的着色剂浓度，众所周知的邓肯法(duncan)则产生染色剂混合物的k和s值(d.r.邓肯，“the colour of pigment mixtures(颜料混合物的颜色)”，物理学会学报，第52卷，第3号，第390页，1940页)。这提供了以下优点：可以有效地确定染色剂的吸收和散射值，即使在之前没有配制过特定的染色剂时。
20.可选地，从数据库接收要被染色的木材基材的图像。该数据库可包括木材基材的多个图像，例如不同木材种类的图像，和/或相同或类似木材种类的不同样本。因此，可以选择代表要被染色的木制对象的木材基材。可替代地，从用户输入接收要被染色的木材基材的图像。用户输入可以例如包括数字相机。用户输入还可包括通信设备，诸如消息接收机，例如电子邮件接收机。用户输入还可包括数据传送终端，诸如usb终端、nfc终端等。因此，要被染色的实际木制对象的图像或表示要被染色对象的对象可以被输入到计算机中。
21.可选地，该方法包括针对每个子图像将用于每个像素的颜色从rgb值转换为三色刺激(tristimulus)xyz值或cie实验室l*a*b*值。x、y、z或l*、a*、b*值可用于在包含代表木材基材的反射率曲线的数据库中进行搜索。
22.可选地，该方法包括取得多个染色剂的吸收和散射值，诸如从数据库，和/或取得要被染色的木材基材的多个图像。
23.可选地，该方法包括经由用户接口输入表示一个或多个不同的要被染色的木材基材的数据、表示一个或多个(例如不同的)染色剂的吸收和散射值的数据；和/或表示染色剂的一个或多个层厚度的数据。表示要被染色的木材基材的数据可例如包括与木材种类相关的数据、与木材颜色相关的数据等。表示木材基材的数据可例如包括木材基材的数字图像。表示木材基材的数据可例如包括从多个图像中选择木材基材的图像。选择可包括多个步骤，例如选择一般颜色、颜色高亮、纹理图案、条纹(streak)等。表示染色剂的吸收和散射值的数据可例如包括色调、饱和度和亮度。计算机可以确定最接近对应于表示吸收和散射值的数据(例如色调、饱和度和亮度)的染色剂的实际吸收和散射值。表示染色剂的吸收和散射值的数据可例如包括颜色指示，诸如颜色名称，例如“浅橡木”、“樱桃”、“深红木”、“橙色”、“深绿色”等。计算机可以确定与颜色指示相关联的染色剂的实际吸收和散射值，例如
从数据库。表示染色剂的吸收和散射值的数据可例如包括从多个图像中选择被染色的木材基材的图像。选择可包括多个步骤，例如色调、饱和度和亮度等。表示染色剂层厚度的数据可以例如是自由选择的层厚度。表示染色剂层厚度的数据也可以从一个或多个预定厚度中选择，例如，对应于增加层数的染色剂的应用。表示染色剂层厚度的数据也可以包括在表示吸收和散射值的数据中，例如在亮度中。
24.可选地，该方法包括为一个或多个不同的木材基材和/或一个或多不同的染色剂和/或染色剂的一个或多个层厚度提供一个或多个被染色的木材基材的所生成的图像。因此，评估不同染色剂和/或不同层厚度对一个或多个木材的影响是可能的。评估不同木材基材和/或不同层厚度对一个或多个染色剂的影响也是可能的。评估不同木材基材和/或不同染色剂对一个或多个层厚度的影响也是可能的。
25.应当理解，可以自由选择染色剂层厚度。也可能的是，从一个或多个预定厚度中选择层厚度。预定厚度可对应于增加层数的染色剂的应用。也可能的是，生成被染色的木材基材的至少一个图像，该被染色的木材基材至少包括第一染色剂的第一层和不同的第二染色剂的第二层。因此，对于一个或多个层厚度，评估不同染色剂的组合对一个或多个木材的影响是可能的。
26.可选地，该方法包括用户根据一个或多个被染色的木材基材的所生成的图像选择期望的(一个或多个)染色剂的步骤。用户可以从被染色的木材基材的一个或多个所生成的图像中选择图像，所选择的图像对应于所选择的染色剂。所选择的图像可对应于第一染色剂和第二染色剂的期望组合。
27.可选地，该方法包括针对多种不同染色剂提供被染色的木材基材的多个所生成的图像，将被染色的木材基材的所生成的图像与参考图像进行比较，并且选择导致与参考图像最接近匹配的被染色的木材基材的所生成的图像的染色剂。选择可以由计算机完成。因此，为手头的木材基材选择适当的染色剂用于达到对应于参考图像的期望结果大大简化。
28.可选地，该方法包括根据输入的染色剂的吸收和散射值来混合染色剂。可替代地或者附加地，该方法可以包括根据所选择的染色剂的吸收和散射值来混合染色剂。
29.可选地，该方法包括针对一个染色剂的一个或多个不同木材基材提供被染色的木材基材的一个或多个所生成的图像，以及使用所述所生成的图像为用于所述染色剂的容器生成标签。因此，当应用于一个或多个不同的木材基材时，容器的标签可以提供包括的染色剂的颜色的适当表示。因此，标签可以提供要达到的染色结果的真实表示。
30.根据一方面，提供了一种包括被布置用于执行如上文所描述的方法的计算机的系统。
31.根据一方面，提供了一种用于生成被染色的木材基材的可视化的系统。该系统包括接收机，该接收机被布置用于接收要被染色的木材基材的图像。该系统包括划分器(divider)，该划分器被布置用于将图像中存在的颜色范围划分为多个色带；以及将图像细分为多个子图像，每个子图像对应于具有落在色带中的相应色带内的颜色的图像的部分。该系统包括第一取得器(retriever)，该第一取得器被布置用于针对每个子图像，例如从数据库取得代表对于与子图像对应的颜色的木材基材的反射率曲线。该系统包括第二取得器，该第二取得器用于取得染色剂的吸收和散射值。该系统包括确定单元，该确定单元被布置用于对于每个子图像，基于染色剂的吸收和散射值以及用于该子图像的木材基材的反射
率曲线和可选地染色剂层厚度，确定代表被染色的木材的反射率曲线。该系统包括生成器，该生成器被布置用于对于每个子图像的每个像素，基于代表被染色的木材的反射率曲线来确定颜色，导致表示在应用染色之后的木材基材的所生成的图像。
32.可选地，该系统包括数据库，该数据库包括不同的要被染色的木材基材的一个或多个图像和/或一个或多个不同的染色剂的吸收和散射值。
33.可选地，该系统包括用户接口，该用户接口被布置用于接收与要被染色的木材基材和/或与染色剂相关的吸收和散射值和/或与染色剂层厚度相关的输入，和/或用于输出被染色的木材基材的一个或多个所生成的图像。
34.可选地，该系统包括计算单元，该计算单元被布置用于取得染色剂中的每种着色剂的吸收和散射值，并且使用染色剂中的着色剂浓度确定染色剂混合物的吸收和散射值的值。
35.可选地，该系统被布置用于为一个或多个不同的木材基材和/或一个或多个不同的染色剂和/或染色剂的一个或多个层厚度提供被染色的木材基材的一个或多个所生成的图像，例如在用户接口的显示器上。也可能的是，生成至少一个被染色的木材基材的图像，该被染色的木材基材至少包括第一染色剂的第一层和不同的第二染色剂的第二层。可选地，用户可以根据被染色的木材基材的一个或多个所生成的图像来选择期望的(一个或多个)染色剂。
36.可选地，该系统被布置用于根据例如输入到用户接口的染色剂的吸收和散射值来混合染色剂。可替代地或者附加地，该系统可被布置用于根据所选染色剂的吸收和散射值混合染色剂。
37.根据一方面，提供了一种包括计算机可实现指令的计算机程序产品，该计算机可实现指令当由可编程计算机实现时使得计算机：
[0038]-接收要被染色的木材基材的图像；
[0039]-将图像中存在的颜色范围划分为多个色带；
[0040]-将图像细分为多个子图像，每个子图像对应于图像的具有落在色带中的相应色带内的颜色的部分；
[0041]-对于每个子图像，取得代表对于与子图像对应的颜色的木材基材的反射率曲线；
[0042]-取得染色剂的吸收和散射值；
[0043]-对于每个子图像，基于染色剂的吸收和散射值以及用于该子图像的木材基材的反射率曲线和可选地层厚度，确定代表被染色的木材的反射率曲线；以及
[0044]-对于每个子图像的每个像素，基于代表被染色的木材的反射率曲线来确定颜色，导致表示在应用染色剂之后的木材基材的所生成的图像。
[0045]
该计算机程序产品可被布置为用于在诸如智能电话、平板电脑或膝上型计算机的移动通信设备上执行的应用。如上文所描述的，该计算机程序产品可被布置用于与数据库协作，例如通过电信网络，诸如互联网。
[0046]
该计算机程序产品可被布置用于创建可用于标记染色剂罐的图像。
[0047]
应当理解，鉴于该方法所提到的所有特征和选项同样适用于系统和计算机程序产品，反之亦然。还将清楚的是，可以组合上述方面、特征和选项中的任何一个或多个。
附图说明
[0048]
现在将参考附图详细描述本发明的实施例，其中：
[0049]
图1示出了方法的示意性流程图；
[0050]
图2示出了系统的示意性表示；
[0051]
图3示出了示例性基材图像；
[0052]
图4示出了子图像的示例；
[0053]
图5示出了本方法和rgba方法的比较；以及
[0054]
图6示出了本方法和rgba方法的比较。
具体实施方式
[0055]
通过定义，染色产品是(半)透明和/或(半)半透明(translucent)的。因此，在应用在木材上之后，染色剂的外观强烈地取决于木材基材。因此，对于用户来说，油漆店中的罐标签上的图像和电子商务网站上使用的图像都可能是非常差的指标，用于当将特定染色剂应用在客户感兴趣的木材上时看起来如何。因此，需要准确预测特定染色剂在特定木材基材上看起来像什么。
[0056]
常用的图像处理工具(诸如photoshop和paint.net)提供似乎有希望产生表示被染色的木材的图像。利用这些工具，处理最好表示裸木基材的基材图像是可能的。这些工具允许将图像层叠加在基材图像的顶部，产生看起来像已应用在基材图像上的彩色透明滤光片的图像。重要的是要注意，这些工具不使用光学模型用于创建产生的图像。相反，它们使用所谓的rgba算法。此处，r、g和b是指数字图像的红色、绿色和蓝色通道的数字颜色值。a表示透明度或不透明度因子。对于产生图像中的每个像素，rgba算法将基材图像的r、g和b值与图像层的r、g和b值混合，其中混合比取决于透明度/不透明度因子a的值。尽管混合算法的确切细节针对不同的rgba算法变化，但是这些算法都不是透明/半透明染色层如何影响木材颜色的准确物理表示。
[0057]
对于比rgba算法中解释的三个通道(红色、绿色和蓝色)更多的波长通道，被染色的木材的颜色很大程度上取决于木材基材的反射率。rgba方法假设基于裸木和“纯染色剂”的反射率值，仅使用一个参数(其是透明度/不透明度参数a)来预测被染色的木材在波长带中的反射率值是可能的。然而，染色系统的光学分析显示，被染色的木材的反射率值的准确预测至少要求两个参数，即吸收k和散射s。除此之外，还需要知道染色剂层的厚度。此外，这些参数k和s可能随波长强烈变化，而rgba方法假设参数a与波长通道无关。最后，染色系统的光学分析显示，预测被染色的木材的反射率和颜色的数学表达式在数学上比rgba方法中常用的线性化方法复杂得多。
[0058]
图1示出了生成被染色的木材基材的更准确的可视化的方法100的示例性流程图。图2示出了用于执行方法100的示例性系统1的示意性表示。在步骤102中，接收机2接收表示要被染色的木材基材的一个或多个基材图像。图3示出了基材图像si的示例。接收机2可以从数据库4接收基材图像，该数据库4包括要被染色的木材基材的多个图像。接收机2还可以从其他图像源6接收基材图像，诸如数字相机、通信单元(诸如电子邮件接收机)等。
[0059]
在步骤104中，划分器8将基材图像细分为多个子图像。此外，基材图像的像素被聚类到n个单独的子图像中。在该示例中，n＝16，但是可以想到其他数量的子图像。基材图像
中存在的颜色范围被划分为n个色带。色带可以是存储在存储器10中的预定色带。在该示例中，基材图像中实际存在的总颜色范围被划分为n个色带，此处色带具有相同颜色范围宽度。每个子图像表示基材图像中的在特定阈值内共享相同基材颜色的那些区域。图4示出了与图3的基材图像si对应的六个示例性基材子图像ssi1、ssi2、ssi3、ssi4、ssi5、ssi6。可以通过重新组合n个子图像来取得完整的基材图像。此处，每个子图像表示共享相同颜色(在阈值内)的基材图像的那些部分，如由红色(r)、绿色(g)和蓝色(b)通道的数字值被表示的。
[0060]
在该示例中，这些r、g和b值通过转换器12被转换为色度三色刺激值x、y和z。通过使用标准色度方程，色度三色刺激值x、y和z可通过转换器12被转换为色度cie实验室坐标l*、a*和b*。在步骤106中，r、g、b值、x、y、z值或l*、a*、b*值由取得器14用于在包含代表木材的反射率曲线的数据库16中进行搜索。以这种方式，针对与每个子图像对应的颜色来标识(identify)反射率曲线。
[0061]
在步骤108中，第二取得器18例如从数据库20取得用于染色剂的吸收k和散射s的波长相关值。可能的是，第二取得器18针对给定染色剂配方中的每种着色剂取得来自数据库20的非隐藏kubelka-munk模型的光学k和s值，并且使用计算器22，使用众所周知的邓肯规则，使用染色剂配方中的着色剂浓度来计算染色剂混合物的k和s的值。
[0062]
在步骤110中，然后对于给定的染色剂层厚度，并且给定在步骤106中针对每个子图像所标识的基材反射率曲线，确定单元24使用众所周知的非隐藏kubelka-munk模型来确定针对子图像的所有像素的被染色的木材所预测的反射率曲线。通过重新组合来自所有n个子图像的所有像素，可以在步骤112中由生成器26计算图像的所有像素的颜色。生成器可以基于针对每个像素的被染色木材所预测的反射率曲线，计算用于每个像素的r、g和b值，例如，使用众所周知的方法，诸如srgb模型(国际电工委员会，技术委员会100，音频、视频和多媒体系统和设备，项目组61966：多媒体系统和设备中的颜色测量和管理，第2.1部分：默认rgb颜色空间-srgb”，iec 1998)。这产生预测在应用染色剂之后木材基材的颜色变化的图像。由于生成的图像基于rgb值，因此促进在屏幕上显示生成的图像。
[0063]
系统1可包括用户接口。用户接口可包括输入28，该输入28被布置用于接收与要被染色的木材基材和/或与染色剂相关的吸收和散射值和/或与染色剂层厚度相关的输入。与要被染色的木材基材相关的输入可例如包括与木材种类相关的数据、与木材颜色相关的数据等，例如在屏幕上进行选择。与木材基材相关的输入可例如包括木材基材的数字图像。与要被染色的木材基材相关的输入可例如包括从多个图像中选择木材基材的图像。选择可包括多个步骤，例如选择一般颜色、颜色高亮、纹理图案、条纹等。与染色剂的吸收和散射值相关的输入可例如包括色调、饱和度和亮度的输入。第二取得器18可以确定与输入最接近对应的染色剂的实际吸收和散射值。与染色剂的吸收和散射值相关的输入可例如包括颜色指示，诸如颜色名称，例如“浅橡木”、“樱桃”、“深红木”、“橙色”、“深绿色”等。第二取得器18可以例如从数据库确定与颜色指示相关联的染色剂的实际吸收和散射值。与染色剂的吸收和散射值相关的输入可例如包括从多个图像中选择被染色的木材基材的图像。选择可包括多个步骤，例如色调、饱和度和亮度等。与染色剂的层厚度相关的输入可以例如是自由选择的层厚度。与染色剂的层厚度相关的输入也可以从一个或多个预定厚度中选择，例如，对应于应用增加层数的染色剂。表示染色剂的层厚度的数据也可以包括在表示吸收和散射值的数据中，例如包括在亮度中。输入还可与第一染色剂的第一层和不同的第二染色剂的第二层
相关，或甚至不同的染色剂的更多层。
[0064]
用户接口可包括输出30，该输出30被布置用于输出被染色的木材基材的一个或多个所生成的图像。输入28可包括选择器，其用于选择要被染色的木材基材图像、用于选择染色剂颜色、以及用于选择层厚度。输入28可被布置用于接收用于与其染色剂颜色匹配的参考图像。输出30可包括显示器。
[0065]
上文所描述的方法100生成比rgba方法更准确的木材染色的图像。该方法允许为客户可能带到油漆店的任何木材样本生成准确的图像。这在图5和图6中示出。在图5和图6中，左图像基于上文所描述的方法100，而右图像基于rgba方法。在图5中，基材图像是一块灰烬。可以注意到，对于在该基材上应用特定染色剂的情况所计算的图像与根据本方法100和rgba方法的计算非常类似。这显示两种用于可视化的计算方法可能能够对于给定木材染色组合产生良好的图像。图6示出了当试图将同一染色层的外观可视化到不同类型的木材时，应用相同的方法时发生什么。在图6中，基材图像是一块柚木。现在，两种方法不产生类似的图像。结果证明，本方法100产生更好地表示应用于木材的实际染色的外观。这并不奇怪，因为本方法100是基于更准确的物理模型。
[0066]
系统1可以是计算机系统，例如销售点计算机系统。系统1可以是移动计算系统，诸如智能电话、平板电脑、膝上型计算机等。系统还可以由在通用计算机或移动计算系统上所加载和执行的计算机程序产品(诸如应用)提供。
[0067]
系统可包括被布置用于根据例如输入到用户接口的染色剂的吸收和散射值来混合染色剂的硬件组件。可替代地或者附加地，该系统可被布置用于根据所选染色剂的吸收和散射值进来混合染色剂。
[0068]
示例
[0069]
生成表示用于三种不同木材类型的要被染色的木材基材的基材图像：灰烬(ash)、橡木(oak)、柚木(teak)。三个木材样本在digieye光室中进行数字拍摄以确保利用cie标准光源d65光谱进行照明。在拍照时可以使用具有测试颜色的校准卡(例如，来自x-rite的colorchecker卡)。取代使用d65光室，可使用进行色度表征的平板扫描仪。另一可替代方案是使用多光谱或高光谱相机，其直接产生木材基材的反射率曲线。
[0070]
在每个基材图像中，图像中出现的颜色被聚类到n个单独的子图像中。在该示例中，n＝16。每个子图像表示基材图像中的共享相同基材颜色(此处在相同带内)的那些区域。对于该聚类步骤，许多不同的技术是可用的。一个示例是k-均值聚类。每个子图像表示基材图像的共享相同颜色的那些部分，如由红色、绿色和蓝色通道的数字值表示的。这些r、g和b值被转换为色度三色刺激值x、y和z。
[0071]
在示例中，从rgb到xyz的该转换是相对简单的，因为基材图像是利用d65光谱拍摄的。这仅留下一个变量，其是光强度。该变量可以通过在照片中包括具有校准颜色的测试图来估计。关于从rgb到xyz的转换的数学细节是本领域普通技术人员的常识，并且为了简洁起见，此处不再重复。
[0072]
通过使用标准色度方程，色度三色刺激值x、y和z可转换为色度cie实验室坐标l*、a*和b*。x、y、z或l*、a*、b*值用于在包含代表木材的反射率曲线的数据库中进行搜索。以这种方式，针对与每个子图像对应的颜色，标识反射率曲线。关于从xyz到实验室的转换的数学细节是本领域普通技术人员的常识，并且为了简洁起见，此处不再重复。
[0073]
在该示例中，通过对不同木材样本和这些木材样本的不同部分进行多次反射率测量，创建了具有针对裸木部分的反射率曲线和l*、a*、b*(或x、y、z)值特性的数据库。而且，使用不同的孔径尺寸以最好表示木材基材中的所有颜色。利用漫射d/8分光光度计(datacolor dc800，不包括镜面组件)进行反射率测量。该方法也可使用其他类型的分光光度计来应用。
[0074]
对于给定染色剂配方中的每个着色剂，从数据库取得非隐藏kubelka-munk模型的光学k和s参数值，并且使用染色剂配方中的着色剂浓度，众所周知的邓肯法则产生染色剂混合物的k和s值。对于给定的染色剂层厚度，并且给定针对每个子图像所标识的基材反射率曲线，众所周知的非隐藏kubelka-munk模型然后产生对于子图像的所有像素的被染色的木材所预测的反射率曲线。
[0075]
关于混合物的k和s的计算以及针对被染色的木材的反射率的计算的数学细节是本领域普通技术人员的常识，并且为了简洁起见，此处不再重复。
[0076]
染色剂的k和s值也可以以不同的方式确定。如果在标准黑白图表(例如，来自leneta或byk-gardner的图表)上应用染色剂，则可以确定染色剂的k和s值。
[0077]
通过重新组合来自所有n个子图像的所有像素，可以计算所有像素的颜色。这导致预测被染色的木材的颜色变化的图像。
[0078]
在本文中，参考本发明的实施例的特定示例描述本发明。然而，将明显的是，在不脱离本发明的实质的情况下，可以对其做出各种修改和改变。出于清晰和简洁描述的目的，特征在本文中被描述为相同或单独实施例的一部分，然而，还设想具有这些单独实施例中所描述的全部或一些特征的组合的可替代实施例。
[0079]
在示例中，图像的颜色光谱被划分为多个色带。木材基材的图像被划分为多个子图像，其中，每个子图像对应于图像的具有色带中的相应色带内的颜色的部分。应当理解，可能的是，对于一些基材图像，某个子图像可能不包含任何像素。
[0080]
在示例中，生成被染色的木材基材的产生图像。可能的是，例如对于多个不同的木材基材、多个不同的染色剂和/或多个不同的染色剂层厚度，生成多个产生图像。还可能的是，针对第一染色剂的第一层和不同的第二染色剂的第二层或更多层，生成被染色的木材基材的产生图像。
[0081]
可能的是，对于某个染色剂，对于应用于以一个或多个层厚度的一个或多个木材基材的该染色剂，生成一个或多个产生图像。这样的产生图像可使用在用于所述染色剂的容器的标签上。因此，一旦应用于某种木材基材和/或某个层厚度，则提供染色剂的颜色的良好指示。
[0082]
数据库4、16和20可以是计算机的整体部分。数据库也可以是可由计算机访问的远程数据库，例如经由通信网络，诸如互联网。
[0083]
该方法允许为可能由颜色匹配过程产生的任何染色剂配方生成准确图像。
[0084]
该方法可以解释不同类型的照明。例如，它可以解释油漆店中的照明。
[0085]
该方法通过预测在应用该染色剂的不同层之后被染色的木材将看起来如何，给出用户更好地控制特定染色剂配方的可能性。
[0086]
然而，其他修改、变型和替代也是可能的。因此，说明书、附图和示例将被认为是说明性意义而非限制性意义。
[0087]
出于清晰和简洁描述的目的，特征在本文中被描述为相同或单独实施例的一部分，然而，应当理解，本发明的范围可包括具有所描述的全部或一些特征的组合的实施例。
[0088]
在权利要求中，置于括号之间的任何参考符号不应当被解释为对权利要求的限制。词语“包括”不排除除权利要求中列出的特征或步骤之外的其他特征或步骤的存在。此外，词语“一”和“一个”不应被解释为限于“仅一个”，而是相反用于意味着“至少一个”，并且不排除多个。互不相同的权利要求中记载了特定措施的仅有事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。