使用靜電計算的涂層表面紋理分析制造技術

本發明專利技術涉及一種計算機執行的方法、系統、設備和非臨時性計算機可讀介質，包括在分光光度分析中的利用根據反射率數據計算靜電數據以用于在未知目標涂層中進行有效顏料識別的軟件。本發明專利技術對于可靠地匹配發生在未知的目標涂層中的紋理和/或隨角異色效應特別有用。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】相關申請的交叉引用本申請要求于2013年11月8日提交的序號為61/901,493的美國臨時申請的優先權。
本專利技術一般而言涉及使用靜電方法來關聯來自分光光度角度(spectrophotometric angle)和/或入射光源的光譜反射率信息或比色信息以識別適當的顏料，從而匹配發生在未知的目標涂層內的紋理和/或隨角異色效應(gonioapparent effect)。
技術介紹
為了通過配制或者搜索引擎(或者可視過程)來提供適當的顏色匹配，理想的是確定樣本的正確著色。很清楚的是，利用與原始樣本相同的顏料或者與原始樣本的那些顏料適當偏移的顏料，將會允許配制或搜索過程獲得明顯的最優解決方案。同樣清楚的是，有意或無意地從可用的顏料中排除那些顏料，將會導致低于最優的配色。幾種配制引擎和方法學試圖通過不同的算法同時完成顏料選擇和配制。現有技術中，顏料識別包和配制引擎廣泛采取“強制”力，猜測和檢查類型的方法以向其用戶提供配方和顏料信息。組合的途徑或強制力方法是頻繁使用的方法，在該方法中在給定最終匹配中想要的顏料的最終數目的情況下，幾乎所有可用的顏料被以所有各種可用的組合來組合起來。組合的途徑可以利用Kubelka-Munk公式或其衍生物來產生各個配方。盡管已經存在一些方法，其中在給定的某些條件下這些方法限制一些顏料的使用以優化引擎的速度，最終結果是針對樣本來驗證配方組合并且向用戶提供最接近匹配樣本的配方的選擇(或一個配方)。存在各種形式的ΔE或其它比色評定算法，用于與樣本相比較確定匹配的準確性。更好的解決方案要求用戶向配制引擎提交調色劑的樣本集合，而不太好的方法則經常選擇使用調色劑的預定的子集。這些方法都沒有利用逐步的方法，從而經常導致非最優的解決方法。通常這些方法對于用戶是有負擔的，并且缺乏適當的“直覺”來為用戶提供的良好解決方案的簡化的方法。另外，由于這種方法學的性質，可能會排除匹配樣品所必要的適當的顏料。在標準可攜帶分光光度計中，入射光通常設定為處于與法線成四十五(45)度角。因而可以被收集到的光譜反射率通常在與入射光相同的平面上，并且位于鏡面反射角的任一側(與入射光相等以及相反的角度)上并且較接近于入射光源本身。新的可攜帶分光光度裝置提供大量的角度色彩響應(光譜反射率)數據。除添加包含方位角或平面外角度的一些新角度外，諸多儀器還提供具有與標準光源不同的幾何紋理的額外光源。例如，第二照明源的入射光源可位于與法線成十五(15)度角的位置。入射光與角度響應的多個組合可以同時是既太少又太多的待處理的信息，從而會產生大量的分光光度數據。但是，缺少有針對性地對所有這些數據進行有效處理和分析的方法。另一方面，新的分光光度裝置還僅僅捕捉針對所選擇的照明條件的所分析樣本的部分光譜響應。最近已經提出了利用代表各種紋理的涂色的或者虛擬的樣本以及將這些樣本與未知的樣本進行比較的策略。這些技術需要大量的用戶介入，并且非常主觀，這些技術取決于個人的技術而產生不一致的結果。對于顏色特性描述和樣本性質能夠產生改進的和簡化的結果的利用有限的多角度、當可得時的多平面、有或沒有照相機的光譜數據、顏色或其他方面的簡化途徑對于速度和易用性上是更可取的。提供一種簡化的系統，該系統能夠精確地確定待供給到配制引擎或者可視配色過程的樣本的著色，極大地改善速度和精度。在相同的靈活系統中包括配制引擎可進一步改善性能、精度和簡易性。因而，需要一種可用于對來自分光光度計的所有的數據和數據的特定組合進行有效地估算的系統和方法，特別地允許針對所分析的未知的目標涂層的紋理和/或隨角異色效應進行有意義的推斷。因此，本專利技術的目的在于提供克服或者至少改進上面所提及的現有技術的所有的或者至少一些缺陷的方法，以及特別地使得能夠有效使用和估算從現有的分光光度計的狀態獲得的數據，用于具有紋理和/或隨角異色效應的目標涂層的可靠的，更準確的配色。這些目標通過計算機實現的方法、系統、設備以及包括如以下描述的軟件的非臨時性計算機可讀介質來實現。
技術實現思路
在第一方面，本專利技術提供一種計算機實施的方法。本方法包括使用處理器從目標涂層獲得反射率數據，及使用該處理器，根據該反射率數據和/或比色數據來計算靜電數據。該方法還包含基于靜電數據，使用處理器產生外觀上與該目標涂層相同或實質上類似的涂層著色。在另一方面，本專利技術涉及一種系統。該系統包括數據庫及與該數據庫通信的處理器。該處理器被編程以從目標涂層獲得反射率數據和/或比色數據，根據該反射率數據計算靜電數據，以及該基于靜電數據，產生外觀上與該目標涂層相同或實質上類似的涂層著色。在另一方面，本專利技術提供一種設備。該設備包括用于從目標涂層獲得反射率數據和/或比色數據的裝置，以及用于根據該反射率數據來計算靜電數據的裝置。該設備還包括用于基于該靜電數據產生外觀上與該目標涂層相同或實質上類似的涂層著色的裝置。在又一方面，本專利技術提供一種非臨時性計算機可讀介質，包括用于使得處理器進行以下操作的軟件：從目標涂層獲得反射率數據；根據該反射率數據和/或比色數據計算靜電數據；以及基于靜電數據產生外觀上與該目標涂層相同或實質上類似的涂層著色。附圖說明圖1示出利用本專利技術計算目標復雜涂層的著色的過程。圖2和3示出偽電場。圖4示出使用角度的特定組合來預測目標涂層是否將包含隨角異色效應的靜電場的使用的例子。圖5示出以成對方式比較的兩個不同角度靜電數據與目標涂層是否包含特定的隨角異色顏料的經驗相關性的例子。圖6示出另一種形式的經驗相關性的不同類型的例子。圖7示出根據本專利技術可用于識別目標樣本的涂層混合物的物理性質屬性的系統，該物理性質屬性諸如在不同或相同的照明條件下的反射特性，該反射特性是從一種顏料到另一種顏料視覺上和/或分光光度法測定的獨特的或者可區分的。具體實施方式雖然本說明書中通常涉及涂料和/或涂層，但應理解，裝置、系統及方法適用于包含染色劑及工業涂層的其它類型的涂層。所述本專利技術的實施例不應視為限制性的。與本專利技術一致的方法可在諸如服裝及時尚產品的匹配和/或協調的多個領域中實踐。本專利技術可與計算機系統一起使用或并入于計算機系統中，該計算機系統可以是獨立單元或者是包含經由諸如例如因特網或者局域網的網絡與中央計算機通信的一個或多個遠程終端機或裝置。如此，計算機或“處理器”及本文中所描述的相關組件可以是本地計算機系統或遠程計算機或在線系統或其組合的一部分。這里所描述的數據庫及軟件可儲存于計算機內部存儲器中或非臨時性計算機可讀介質中。本專利技術一般而言針對涂層的光譜分析，且更具體地，但并非以限制方式，針對對含有金屬、珠光和/或特殊效用顏料的復雜涂層混合物進行預測和著色的裝置、方法及系統。本專利技術一般而言針對一種方法和裝置，該方法和裝置基于來自分光光度計的比色響應和光譜反射率，使用處理器，使用如這里所解釋的所計算的靜電數據來識別固化的復雜涂層(例如，涂料)混合物的物理性質屬性。如下面將要詳細解釋的，根據本專利技術，在空間中的所選擇的點處(對應于單個反射角度)正在被獲得的反射率數據的單個光譜反射率，其依賴于用于獲得反射率數據的裝置的配置，被視為點電荷對待。相應地，本專利技術的上下文中的靜電數據表示從所獲得的反射率數據，應用所述點電荷模擬并結合已建立的靜電的定律和概念來計算的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種計算機實施的方法，包括：使用處理器從目標涂層獲得反射率數據；使用所述處理器，根據所述反射率數據和/或比色數據來計算靜電數據；以及使用所述處理器，基于所述靜電數據，產生外觀上與所述目標涂層相同或實質上類似的涂層著色。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.11.08 US 61/901,4931.一種計算機實施的方法，包括：使用處理器從目標涂層獲得反射率數據；使用所述處理器，根據所述反射率數據和/或比色數據來計算靜電數據；以及使用所述處理器，基于所述靜電數據，產生外觀上與所述目標涂層相同或實質上類似的涂層著色。2.根據權利要求1所述的方法，其中獲得所述反射率數據包括：獲得在多個反射角處的反射率。3.根據權利要求2所述的方法，其中計算所述靜電數據包括：將在單個反射角度處獲得的至少一個、優選地至少兩個、更優選地每個反射率視為點電荷。4.根據權利要求3所述的方法，其中計算所述靜電數據進一步包括：應用庫侖定律。5.根據前面任一項權利要求所述的方法，其中產生涂層著色包括：將所述靜電數據關聯至多個已知的數據，并基于該關聯來預測所述目標涂層的至少一個紋理特征。6.根據權利要求5所述的方法，其中將所述靜電數據關聯至多個已知的數據包括：將所述靜電數據經驗地關聯至多個已知的數據。7.根據權利要求5或6所述的方法，其中基于該關聯來預測所述目標涂層的至少一個紋理特征包括：基于所述關聯，使用至少一個經驗計算來預測所述目標涂層的至少一個紋理特征。8.一種系統，包括：數據庫；以及處理器，與所述數據庫通信并被編程為：從目標涂層獲得...

【專利技術屬性】
技術研發人員：A·M·諾里斯，
申請(專利權)人：PPG工業俄亥俄公司，
類型：發明
國別省市：美國;US