基于數(shù)碼相機的物體表面色光譜重構(gòu).pdf

1、隨著生活水平的提高，人們對顏色復(fù)現(xiàn)的要求也越來越高。由于RGB、XYZ、CIELAB等色度參數(shù)難以準確反映目標樣品的顏色特性，所以光譜反射比作為最全面的顏色描述方式而受到人們的熱切關(guān)注。分光光度計是準確測量物體表面光譜反射比的有效工具，但其工作原理限制了其在復(fù)雜圖像和非平表面上的應(yīng)用。另一方面，數(shù)碼相機應(yīng)用技術(shù)不斷成熟，適用于多種環(huán)境條件下的顏色信息采集。因此，基于RGB信號重構(gòu)光譜反射比成為顏色科學(xué)的重要研究內(nèi)容之一，并開始在彩色印刷

2、、紡織印染、高質(zhì)量攝影與傳遞、藝術(shù)品維護與修復(fù)等方面得到廣泛應(yīng)用。 本論文著重進行基于普通商用數(shù)碼相機信號的光譜重構(gòu)研究。根據(jù)光譜重構(gòu)模型輸入顏色信息的不同，從直接重構(gòu)(基于相機的RGB信號)和間接重構(gòu)(基于色度特征化后的XYZ信號)兩條途徑分別實現(xiàn)光譜反射比的復(fù)現(xiàn)，并對它們的表現(xiàn)進行評價和對比。 通過色度特征化模型，將設(shè)備相關(guān)的RGB值轉(zhuǎn)換成設(shè)備無關(guān)的三刺激值XYZ，從而實現(xiàn)間接途徑的光譜重構(gòu)。本文中，相機的色度特征化

3、過程采用多項式模型。實驗表明，特征化模型的精度與多項式的項數(shù)和擴展項的類型密切相關(guān)，并且也會根據(jù)特征化過程中訓(xùn)練檢驗樣本組合的不同而改變。 采用主元分析法(PCA)來重構(gòu)光譜反射比是本文的研究重點，并利用多項式模型計算其主元系數(shù)。實驗證明，在單光源模式下相關(guān)重構(gòu)模型所得結(jié)果相近，而多光源技術(shù)的引入可同時使用多種光源下采集的數(shù)據(jù)，從而有效提升光譜重構(gòu)的性能。 本文的研究結(jié)果表明，基于不同輸入信號的光譜重構(gòu)模型都具有良好的重