1. 研究目的与意义
研究的目:目前我们常用的传统的色度空间不能用来表示颜色的光谱信息,通常会出现测量得到的同一个色度值可以表示两个或者两个以上不同的光谱,也就是会出现同色异谱现象,因此在色度复制时,当光照条件发生变化时,人眼观察到的颜色就会发生改变,颜色就不能被正确的复制再现。
为了解决这样的问题,防止颜色复制过程中出现同色异谱现象,首先我们要研究什么样的色空间能够正确表述光谱信息。
本课题的研究是为了检测现有的两种方法中哪一个能更好的表述光谱信息。
2. 国内外研究现状分析
国内外同类研究概况:国外目前进行多光谱图像色彩再现研究的主要有美国罗切斯特理工学院的孟塞尔实验室,他们提出了加权光谱重建法wspca,它能够兼顾光谱精度、色度精度和光照变化时色差的稳定性;德国亚琛理工学院在光谱反射率重建方面获取了不同波段和宽窄带不同系统的重建规律;其他还有日本千叶大学的三宅实验室、日本东京工业大学的颜色科学与工程实验室、芬兰纽恩苏大学、挪威维约克学院、日本电信发展机构的akasaka自然视觉研究实验室等。
而在国内,进行该领域研究的机构较少,目前只有北京理工大学、西安电子科技大学、武汉大学等高校进行相关课题的研究。
针对色彩再现的光谱数据降维方面,国内外的研究都相对薄弱,目前的研究成果主要有:主成分分析法(pca),主成分分析法的目标是尽可能降低源图像和降维后图像光谱反射率的误差,属线性降维方法;2006年derhak等人基于pca法提出了labpqr非线性降维法;西安电子科技大学王莹博士提出的wspcapius多光谱图像非线性降维法。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容及计划:本次课题我主要研究的是通过labpqr色空间与pca(主成分分析)两种方法表述并重建光谱,进行光谱复制,对两者在表述光谱颜色性能的方面进行比较。
分析labpqr非线性降维法和pca法的基本原理与优缺点。
其中,pca法只能保证重构的光谱精度,但忽略了图像的颜色特性;labpqr法在光照变换时的色差稳定性上性能欠佳。
4. 研究创新点
针对传统的色空间不能表示颜色的光谱,经常会出现同色异谱色的现象,本论文主要研究多光谱复制技术,用光谱来描述颜色,更能体现颜色的特性。
同时通过labpqr方法和pca算法将高维的光谱数据转换成低维,再进行光谱重建,可以比传统的方法更好的再现颜色,使颜色的再现不受外部条件的限制,有利于实现高保真印刷。
本实验还通过对labpqr方法和pca算法重建的光谱进行多项数据结果的比较,深入分析了两种方法的优缺点。
