[发明专利]一种基于三基色相机的颜色再现方法

权利要求书

1.一种基于三基色相机的颜色再现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、建立标准观察者光谱表色系统，计算标准观察者对采集的m×n阶训练样本光谱反射率R_train的响应P_R-train，m表示采集的光谱波段数，n表示采集训练样本的个数；

所述标准观察者光谱表色系统建立了颜色三刺激值与标准观察者光谱响应P_R的关系，其公式为其中，k是白光三刺激值调整因子，L表示光源相对光谱分布功率，P_R表示标准观察者对光谱反射率R的响应；

标准观察者对训练样本光谱反射率R_train的响应式中为标准观察者色匹配函数；

步骤2、计算标准观察者对训练样本光谱反射率响应P_R-train的主成分基向量E与主成分系数A；

所述主成分基向量E为标准观察者对训练样本光谱反射率响应P_R-train的协方差矩阵的全部非零特征值对应的特征值向量(e₁,e₂,...,e_r)，r＝rank(C)；

所述主成分系数A与所述主成分基向量E相对应，根据公式A＝E^TP_R-train求得；

步骤3、利用训练样本图像集D和主成分系数A训练神经网络：

所述神经网络为单隐层前馈网络NET(·)；表达式为：

A＝f₂(lw·f₁(iw·D+b₁)+b₂)＝NET(D)；其中，f₁(·)为第一层函数，iw是第一层的权重，b₁表示第二层的偏置；f₂(·)为第二层函数，lw是第二层的权重，b₂表示第二层的偏置；

所述f₁(·)为双曲正切函数；所述f₂(·)为线性函数；

训练过程为将训练样本图像集D和主成分系数A带入公式A＝f₂(lw·f₁(iw·D+b₁)+b₂)＝NET(D)中，通过数据拟合，得到系数iw、lw、b₁和b₂；步骤4、根据训练后神经网络、目标图像集与主成分基向量E，获得标准观察者对目标光谱反射率响应

计算标准观察者对目标光谱反射率响应包括：

1)将获取目标图像集 代入训练好的神经网络NET(·)得到目标的主成分系数

2)将主成分系数和主成分基向量E代入公式获取标准观察者对目标光谱反射率响应

所述训练样本图像集D和所述目标图像集是采用相同的三基色相机在同一照明环境下拍摄的；

步骤5、通过标准观察者光谱表色系统，计算目标的颜色三刺激值，实现颜色再现；

所述标准观察者光谱表色系统颜色三刺激值的计算公式为为再现后的目标颜色三刺激值，根据不同的光照环境，取与光照环境对应的L值，实现不同的光照环境下的颜色再现。

2.根据权利要求1所述的颜色再现方法，其特征在于，

所述训练样本光谱反射率R_train是通过分光光度计采集的。

3.根据权利要求1所述的颜色再现方法，其特征在于，所述拍摄环境采用标准照明体MultiLight灯箱；照明观察条件为45°/垂直，照明环境为D65。