簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 鄭廸嶸
Di-Rong Cheng
論文名稱: 數位影像色彩校正可行性評估
Feasibility Evaluation of Color Correction for Digital Image
指導教授: 廖國偉
Kuo-Wei Laio
口試委員: 楊亦東
none
楊元森
none
黃仲偉
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2016
畢業學年度: 104
語文別: 中文
論文頁數: 155
中文關鍵詞: 數位影像色彩校正色彩還原跨媒體色彩複製光譜反射率矩陣法最小平方支持向量機
外文關鍵詞: Cross Media Colour Reproduction, Spectral reflectance, Matrix Method, LS-SVM
相關次數: 點閱:303下載:2
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 跨媒體顏色的複製,經常使目標顏色失真,無法呈現最真實的顏色。如油漆廠的業務在外頭跟客戶討論所想要的顏色,但是口頭描述有所限制,透過照相設備溝通目標顏色有其必要性。在拍照的過程中,會因為種種的因素導致客戶的目標顏色產生色偏,故本研究希望透過色彩還原方法,來達到顏色的跨媒體複製。
    透過色彩還原在營建工程應用上也有許多幫助,例如在判識橋梁繡蝕、建物塗裝工程評估等等…。
    本研究利用LS-SVM對拍攝到的包含ColorChecker的照片做顏色首次還原,再利用還原後照片上的XYZ值結合矩陣法、內插法和光譜反射率還原法的概念設計一個全新的色彩還原方法,此法簡稱PR法。
    根據研究結果本研究所提之PR法不論是色卡內還原效果或者色卡外(被測物)還原效果都比矩陣法還原效果還來的優異。


    It is often to find the phenomenon of color distortion in reproducing a color across media. However, the digital reproduction of a color is necessary at certain circumstances. For example, during the communication between factory saleman and their customers, a precise ditigal color clone certainly lessens the communication skill and reduce the mistakes frequently found in an oral expression.
    The color correction is helpful in civil engineering applications, such as the identification of bridge corroded, structural painting evaluation and so on.
    There are many reasons to cause the color distortion. This study first reviews all the influcening factors and then proposes an algorithm for color correction in which several techniques are ustilized such as the method of matrix, interpolation, spectral reflectance correction and Least Square-Support Machine (LS-SVM). Although the current reslts are not very promising, based on the trend found here, it is reasonable to expect a better correction method, based on the current model, can be easily established.
    According to this study, in which three methods of color correction are compared, the PR possesses the best color correctio for both ColorChecker and analyte.

    致謝 I 摘要 III ABSTRACT IV 目錄 V 圖目錄 X 表目錄 XIII 第一章 緒論 1 1.1研究背景 1 1.2研究動機與目的 1 1.3研究方法 2 1.4研究限制 3 1.5論文架構 3 第二章 文獻回顧 5 2.1色彩空間 5 2.1.1 RGB色彩空間 5 2.1.2 XYZ色彩空間 6 2.1.3 LAB色彩空間 7 2.2色彩空間的轉換 8 2.2.1 RGB 與 CIEXYZ色彩空間轉換 8 2.2.2 CIEXYZ 與 CIELAB 色彩空間轉換 8 2.3色彩量測原理與方法 10 2.3.1色彩產生原理 10 2.3.2測色方法 11 2.3.3同色異譜現象 14 2.4影像失真的因素 14 2.4.1光源對影像的影響 15 2.4.2照相設備對影像的影響 15 2.4.3顯示設備對影像的影響 17 2.5影像校正方法 17 2.5.1基於對應的顏色校正 17 2.5.2基於光譜反射率還原顏色校正 21 2.6 色彩差異評估方法 22 2.6.1 CIE76 22 2.6.2 CIE94 23 2.6.3 CIE2000 24 2.6.4色差等級評語 25 2.7支持向量機(Support Vector Machine, SVM) 27 2.8最小平方支持向量機(Least Square-Support Vector Machine, LS-SVM) 31 第三章 色彩還原方法 33 3.1工具介紹 35 3.1.1 X-Rite ColorChecker 24 Passport 35 3.1.2 ColorChecker Digital 140 SG 36 3.2基於最小平方支持向量機進行色彩首次還原 38 3.2.1顏色對應設計 38 3.2.2色彩空間轉換 52 3.2.3提高訓練的樣板 53 3.2.4方法總結 53 3.3 PR法設計 54 3.3.1 PR值模擬方法 54 3.3.2 PR值還原矩陣 61 3.3.3被測物之PR值模擬 62 3.3.4被測物之顏色計算 63 3.3.5 PR法完整流程 64 第四章 色彩還原結果與分析 68 4.1 LS-SVM色彩還原使用SG色卡中的140色和24色比較 69 4.1.1 SG色卡使用24色還原色卡內24色 70 4.1.2 SG色卡使用24色還原被測物13色 72 4.1.3 SG色卡使用140色還原色卡內140色 74 4.1.4 SG色卡使用140色還原被測物13色 76 4.1.5綜合比較 79 4.2 LS-SVM + PR法還原結果 80 4.2.1 LS-SVM + PR法還原色卡內顏色結果比較 80 4.2.2 LS-SVM + PR法還原被測物顏色結果比較 85 4.2.3綜合比較 87 4.3總結 88 4.4 測色APP實做 90 4.4.1 系統架構 90 4.4.2 使用流程 93 4.4.3 APP畫面 94 4.4.4 使用APP比較已知LAB值之被測物 101 4.4.5 真實情境 103 第五章 結論 104 附錄 A - ColorChecker RGB 值 105 附錄 B - ColorChecker 實際測量LAB值 106 附錄 C - ColorChecker 實際測量光譜反射率 107 附錄 D - ColorChecker 實際測量光譜反射率圖 110 附錄 E - D65光源能量分布 114 附錄 F -光源與ColorChecker光譜反色率得出之XYZ值 116 附錄 G - ColorChecker SG Lab值 117 附錄 H - ColorChecker SG 中的24色數值 121 附錄 I - 13個油漆樣本 122 附錄 J - 43個搭配ColorChecker測試照片 125 附錄 K - 35個搭配ColorChecker SG測試照片 130 參考文獻 135

    [1] 色彩空間線上轉換工具, http://colormine.org/color-converter
    [2] R .S. Berns, 2000, Billmeyer and Saltzman's Principles of Color Technology
    [3] 黃日峰, 詹文鑫, 陳鴻興, 胡國瑞, 徐道義, 孫沛立, 羅梅君, 「顯示色彩工程學」
    [4] H.G. Li, B.N. Wu, H.F. Shi, L. Yuan, 2005, The Comparison of Multicolor Measurement Methods.
    [5] R.W.G. Hunt, M.R. Pointer, 2001, Measuring Colour, Fountain Pr, Ltd, 3rd Ed.
    [6] X.Z. Xu, L.S. Shen, C.J. Liu, 2008, Color Correction Methods and Application in Image Processing, Application Research of Computers
    [7] G.D. Finlayson, M.S. Drew, 1997, White-Point Preserving Color Correction, Proc of the 5th Color Imaging Conference: Color, Science, Systems and Applications, 258-261
    [8] E. Marszalek, M. Pietikäinen, 1996, Some Aspects of RGB Vision and Its Application in Industry, Internation al Journal of Pattern Recognition and Artificial Intelligence, 55-72
    [9] T. Jetsu,V. Heikkinen, J. Parkkinen, M. Hauta-Kasari, B. Martinkauppi, S.D. Lee, 2006, Color Calibration of Digital Camera Using Polynomial Transformation, CGIV 2006 Final Program and Proceedings, University of Leeds, 163-166
    [10] H.R. Kang, 1995 , Compare of Three-Dimensional Interpolation Techniques by Simulation, Proc of International Society of Optical Engineer, 104-113
    [11] F.H. Cheng, H. Hsuw, T.W. Chen,1998 , Recovering Colors in an Image With Chromatic Illuminant, IEEE Trans on Image Processing, 1524-1533
    [12] 沈信彥, 2005, 彩色影像「高品質再現複製」系統— 「從數位相機到LCD顯示器色彩轉換模組」之研究與建立, 世新大學資訊管理學系碩士論文
    [13] Y.Y. Chen, H.S. Xu, X.D. Zhang, M. Ronnier Luo, 2009, Study of Spectral Reconstruction Based On Digital Camera, 1176-1180
    [14] R.A Robertson, 1990, Historical Development of CIE Recommended Color Difference Equations, Color Research and Application, 167-170
    [15] C.Oleari, 2001, “Comparisons between color-space scales, uniform-color-scale atlases, and color-difference formulae,” Color Research and Application, vol. 26, pp.351-391.
    [16] CIE 76 線上測差計算, http://colormine.org/delta-e-calculator
    [17] CIE 94 線上色差計算, http://colormine.org/delta-e-calculator/cie94
    [18] Delta E: The Color Difference, colorwiki, http://www.colorwiki.com/wiki/Delta_E:_The_Color_Difference
    [19] CIE 2000 線上色差計算, http://colormine.org/delta-e-calculator/cie2000
    [20] G. Sharma, W.C Wu, E.N. Dalal, 2005, The CIEDE2000 Color-Difference Formula: Implementation Notes, Supplementary Test Data, and Mathematical Observations, Color Research and Application, John Wiley & Sons, Inc, 20-30
    [21] I. Nimeroff, 1968, Colorimetery:National Bureau of Standards Monograph 104. Washington, D.C: National Bureau of Standards publications .
    [22] 張志光, 黨若洪, 徐明景, 楊美莉, 「影像數位化系統建置之探討—以故宮器物數位攝影系統建置為例」
    [23] 邱創乾, 「中醫舌診標準化之研究總報告」
    [24] Support Vector Machine, Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Support_vector_machine
    [25] J.A.K. Suykens, J. Vandewalle, 1998, Least Squares Support Vector Machine Classifiers
    [26] 林冠中, 2005, 「漸進式支持向量機於人臉辨識之應用」, 國立成功大學資訊工程學系碩士論文
    [27] A. Lendasse, Y. Ji, N. Reyhani, M. Verleysen, 2005, LS-SVM Hyperparameter Selection with a Nonparametric Noise Estimator, Neural Network Research Centre, Helsinki University of Technology
    [28] J. Kennedy, R.C. Eberhart, 1995, Particle Swarm Optimization, in: Proc. IEEE Int. Conf. on Neural Networks, 1942-1948
    [29] Android Studio, https://developer.android.com/studio/index.html
    [30] Macduff, https://github.com/ryanfb/macduff
    [31] ColorCheck24 RGB值, http://xritephoto.com/images/support/CCPPValues.jpg
    [32] ColorCheck 140 SG LAB值, http://www.xrite.com/documents/apps/public/digital_colorchecker_sg_l_a_b.txt

    QR CODE