一种色度测量方法及装置与流程

1.本发明涉及工业检测技术领域，尤其涉及一种色度测量方法及装置。


背景技术：

2.现有技术下，进行色度测量的主要方法有三种：第一种是通过对光电探测器镜片镀膜获得和cie1931标准色度系统的色匹配函数相同的光谱响应曲线；第二种是使用普通rgb彩色相机对待测光进行测量，再对测量结果进行线性标定以获得cie-xyz响应值；第三种是对光源进行光谱测量，将测得的光谱波形与cie1931标准色度系统的色匹配函数进行积分得到模拟响应值。
3.第一种方案成本高且精度有效。因为cie1931标准色度系统的色匹配函数是基于人眼视觉心理学得到的三条曲线，其本身并没有现成的材料光谱透过率符合该曲线，因而一般需要复杂多次镀膜工艺，这带来高成本。尽管如此，人工制备的镜片光谱透过率与理想的cie1931标准色度系统的色匹配函数是基于人眼视觉心理学得到的三条曲线还是存在一定差异。这种差异导致亮色度测量具有一定的误差，而当前显示屏亮色度测量对亮色度有较高的精度要求，一般亮度y的相对误差小于
±
3％，色坐标x、y的误差小于
±
0.003。第二种方案成本较低，但其精度依赖于被测光源光谱是标定光谱的线性组合，否则误差较大。尽管可以采取事先对多种光源进行标定，获取不同的标定系数的方法提高设备对光源光谱变化的鲁棒性，但其精度难以进一步提升。该方案下，为获得最高的精度，通常需要选用与被测光谱相近的标定光源下的标定系数，但单靠rgb三通道数据本身是比较难以做出准确判断。第三种方案精度高，成本高，设备体积大。
4.综上所述，现有的技术方案难以有效的权衡色度测量的精度和成本，因此亟需一种的新的技术方案用于色度测量。


技术实现要素：

5.本发明提供一种色度测量方法及装置，用以解决现有技术中难以有效的权衡亮色度测量的精度和成本的缺陷，实现了低成本且高精度的色度测量。
6.第一方面，本发明提供一种色度测量方法，包括：基于光谱估计模型建立评价函数，以表征显示设备三原色光源的多通道的实测响应值与预测响应值的总差异度；其中，所述光谱估计模型是以光谱参数向量为变量的预先建立的用于光谱曲线估计的数学模型；以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量，以获取出所述显示设备的光谱估计曲线；根据所述光谱估计曲线结合色匹配函数，求取显示设备的三刺激值和色度。
7.根据本发明提供的一种色度测量方法，所述基于光谱估计模型建立评价函数，包括：利用预设光学设备测量多通道光电传感器的光谱响应曲线；利用所述多通道光电传感器对所述显示设备三原色光源进行测量以获取各通道的实测响应值；根据各通道的光谱响应曲线、各通道的实测响应值以及光谱估计模型建立所述评价函数。
8.根据本发明提供的一种色度测量方法，所述总差异度为多通道的实测响应值与预测响应值的偏差的加权均方根误差；每个通道的预测响应值是根据光谱估计模型和每个通道的光谱响应曲线确定的。
9.根据本发明提供的一种色度测量方法，所述光谱估计模型是基于高斯洛伦兹gaussian-lorentz模型建立的；所述光谱参数向量包括多个用于描述rgb子像素单峰光谱的光谱参数。
10.根据本发明提供的一种色度测量方法，以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量，包括：设置所述目标光谱参数向量的上界限和下界限；在所述上界限和所述下界限内，以最小化评价函数为目标，采用梯度下降算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量。
11.根据本发明提供的一种色度测量方法，在以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量之后，还包括：比较当前的评价函数的数值与预设阈值的大小，在当前的评价函数的数值大于预设阈值的情况下，更换评价函数的初始值；基于更换后的初始值，重新利用优化算法求取新的目标光谱参数向量；在新的目标光谱参数向量对应的评价函数的数值小于等于预设阈值的情况下，将新的目标光谱参数向量作为最终的目标光谱参数向量。
12.根据本发明提供的一种色度测量方法，在以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量之后，还包括：比较当前的评价函数的数值与预设阈值的大小，在当前的评价函数的数值大于预设阈值的情况下，修正光谱估计模型；基于修正后的光谱估计模型，重新建立新的评价函数以进行新的目标光谱参数向量的求取。
13.根据本发明提供的一种色度测量方法，所述评价函数的具体表达式为：
[0014][0015]
其中，ki为各通道的权重系数，x表示参数向量，ri为通道序号为i的实测响应值，f(x,λ)表示谱估计模型，ri(λ)表示通道序号为i的光谱响应曲线，λ表示波长。
[0016]
根据本发明提供的一种色度测量方法，在多个通道的光谱响应曲线中的部分通道与色匹配函数的相似度大于预设阈值的情况下，增大所述部分通道对应的权重系数。
[0017]
第二方面，本发明还提供一种色度测量装置，包括：
[0018]
第一处理模块，用于基于光谱估计模型建立评价函数，以表征显示设备三原色光源的多通道的实测响应值与预测响应值的总差异度；其中，所述光谱估计模型是以光谱参数向量为变量的预先建立的用于光谱曲线估计的数学模型；
[0019]
第二处理模块，用于以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量，以获取出所述显示设备的光谱估计曲线；
[0020]
第三处理模块，用于根据所述光谱估计曲线结合色匹配函数，求取显示设备的三刺激值和色度。
[0021]
第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可
在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述色度测量方法的步骤。
[0022]
第四方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述色度测量方法的步骤。
[0023]
本发明提供的色度测量方法及装置，利用多通道光电传感器对显示屏光谱曲线进行估计和亮色度测量，充分利用了现有设备和技术，测量精度能满足显示屏亮色度测量精度要求，并且成本低，还具有以下优点：
[0024]
(1)本发明可实现对显示屏光谱估计，估计结果能对显示屏光谱的峰值波长以及半高宽等主要特征进行准确提取；
[0025]
(2)本发明基于光谱估计的结果可对亮色度进行高精度测量，测量误差满足显示屏亮色度测量精度的一般现有要求；
[0026]
(3)本发明基于光谱估计的进行亮色度测量，可以直接使用设备而无需进行标定和参数配置，无需考虑屏体光谱偏移等问题，简单易用；
[0027]
(4)本发明还可以兼容其他进行色度测量的现有方法。
附图说明
[0028]
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]
图1是本发明提供的色度测量方法的流程示意图；
[0030]
图2是本发明提供的利用光谱估计模型对oled屏的rgb原色的拟合结果示意图；
[0031]
图3是本发明提供的色度测量装置的结构示意图；
[0032]
图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0033]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]
需要说明的是，在本发明实施例的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0035]
本技术中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类。
[0036]
为了便于更加清楚的说明本发明的技术方案，在对本发明的具体的技术方案进行介绍之前，首先对发明人在设计本发明的技术方案时所遵循的cie1931标准色度系统以及色度测量的基本原理进行简要说明。
[0037]
工业领域对物体的色度测量需求非常广泛，如对光源的强度和色温的测量、对显示屏亮度和色域的测量、对油漆喷涂面的色度测量。
[0038]
亮度和色度表征的目前得到最广泛认可的是2
°
视场cie-xyz三刺激值方法，由于该方法形成于1931年，因此简称为cie1931xyz。该方法将可见光波段的任意光源用xyz三个值表征，这三个值分别是代表光谱对xyz三个理想光谱响应曲线(cie1931xyz标准色度系统的颜色匹配函数)的响应值。其中，三刺激值的y代表了亮度，并且，基于xyz三刺激值也可以进行色度坐标(x，y)的求取。cie1931xyz标准色度系统的色匹配函数具有精确的取值，在cie官网以及一些专业书籍中可以获得1nm精度的数据表。
[0039]
显示屏的发光元件是rgb三原色灯珠，对于同一块屏，不同像素位置的rgb三原色子像素光谱波形是相近的，但也存在一定偏差，一般偏差的数量级为1～10nm。尽管实际应用中屏体的灰阶各不相同，但最终的光谱是rgb三原色光谱按一定的比例(由rgb灰阶值及gamma值决定)线性加权得到，因此对显示屏的亮色度测量可以简化为对rgb三原色的亮色度测量。
[0040]
现阶段常见的显示屏类型有lcd、oled和led，不同类型的三原色光谱略有差异，但总体上波形相近，峰值波长和半高宽范围也相近。基于显示屏rgb三原色光谱的普遍特点，下面结合图1-图4描述本发明实施例所提供的色度测量方法及装置。
[0041]
图1是本发明提供的色度测量方法的流程示意图，如图1所示，包括但不限于以下步骤：
[0042]
步骤101：基于光谱估计模型建立评价函数，以表征显示设备三原色光源的多通道的实测响应值与预测响应值的总差异度。
[0043]
其中，所述光谱估计模型是以光谱参数向量为变量的预先建立的用于光谱曲线估计的数学模型。
[0044]
步骤102：以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量，以获取出所述显示设备的光谱估计曲线。
[0045]
步骤103：根据所述光谱估计曲线结合cie1931标准色度系统的色匹配函数，求取显示设备的xyz三刺激值和色度。
[0046]
本发明提出了一种利用多通道光电传感器对显示屏光谱曲线进行估计和亮色度测量的技术方案，充分利用了现有设备和技术，测量精度能满足显示屏亮色度测量精度要求，并且成本低于同等精度下各类现有方案。
[0047]
基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明提供的色度测量方法，基于光谱估计模型建立评价函数，包括：利用预设光学设备测量多通道光电传感器的光谱响应曲线；利用所述多通道光电传感器对所述显示设备三原色光源进行测量以获取各通道的实测响应值；根据各通道的光谱响应曲线、各通道的实测响应值以及光谱估计模型建立所述评价函数。
[0048]
可以理解的是，多通道光电传感器指的是可以输出对同一个被测光源具有多种光谱响应的输出值，实现方式多种多样，典型的为对多个单点光电探测器加上不同的滤波片
实现。其中，光电探测器可以是ccd也可以是cmos，或者其它主流探测器。滤波片可以是镀膜滤波，可以是棱镜分光滤波，可以是光栅分光滤波，也可以是其它方式。各通道的光谱响应曲线可由单色仪直接测出。
[0049]
具体地，多通道传感器的光谱响应曲线是多通道传感器每个通道的固有特征，一般只需要测试一次，此后始终不变(作为固定参数存到设备rom里)，一般需要借助第三方设备(即预设光学设备)完成，如单色仪。光谱响应曲线横轴是波长，一般380nm-780nm，间隔为1nm，纵轴是波长对应的响应率(敏感度)。
[0050]
具体地，多通道传感器各个通道光谱响应曲线，可标记为ri(λ)，其中，i是通道的序号，典型的通道数(n)不少于12个；对于测待测显示屏三原色光源，其多通道响应值为ri，其中i是通道序号，i＝1，2，3
…
，n-1,n；进一步地，根据各通道的光谱响应曲线、各通道的实测响应值以及光谱估计模型建立所述评价函数。
[0051]
可选地，本发明还可以对多通道响应值ri进行补偿，具体可能涉及到补偿方式的有：多次取值求平均、响应非线性补偿、温漂补偿和暗噪声补偿等。
[0052]
可选地，所述总差异度为多通道的实测响应值与预测响应值的偏差的加权均方根误差(rmse)，每个通道的预测响应值是根据光谱估计模型和每个通道的光谱响应曲线确定的，评价函数可以表示为：
[0053][0054]
其中，l(x)表示评价函数，ki为各通道的权重系数，x表示参数向量，ri为通道序号为i的实测响应值，f(x,λ)表示谱估计模型，ri(λ)表示通道序号为i的光谱响应曲线，λ表示波长；积分通常可以简化为求和，波长步长dλ的典型值是1nm。
[0055]
其中，权重系数ki用于补偿各通道响应值数量级的差异，典型取值为1/(ri*sum(ri))。
[0056]
作为一种可选的实施例，本发明提供的色度测量方法，所述光谱估计模型是基于高斯洛伦兹(gaussian-lorentz)模型建立的；所述光谱参数向量包括多个用于描述rgb子像素单峰光谱的光谱参数。
[0057]
具体地，本发明基于高斯洛伦兹模型提出了来描述rgb子像素单峰光谱的双边-高斯洛伦兹模型(blg，bilateral gaussian-lorentz)即光谱估计模型，具体公式为：
[0058][0059]
式中，h是单位阶跃函数，一般h(x)＝0.5*(1+sign(x))，x是一个长度为6的向量模型参数(x＝[x1,x2,x3,x4,x5,x6])，λ是波长，ln是以e为底的对数。
[0060]
x的六个参数中，x1描述的是光谱峰值波长，x2和x4分别描述的是短波和长波一侧的半宽度(等于或略大于fwhm/2，一般最大为1.062倍的fwhm/2)，x3和x5是分别表示的是短波和长波一侧的高斯洛伦兹混合比(取值0～1，取值越大则越接近高斯分布，即峰脚展宽越小；取值越大则越接近洛伦兹分布，即峰脚展宽越大)，x6表示的是峰值强度。
[0061]
其中，fwhm全称为full width half-maximum，即半最大值全宽，简称半高宽。
[0062]
例如，以oled光谱估计模型为例，使用上式模型进行拟合，典型的拟合结果如图2所示，图2是本发明提供的利用光谱估计模型对oled屏的rgb原色的拟合结果示意图。根据图2中的a、b和c，可以看出拟合线(黑色实线)和原始光谱曲线(黑色圆圈点)几乎完全重合，对应的拟合参数如表1所示。
[0063]
表1光谱估计模型的拟合典型参数
[0064]
参数x1x2x3x4x5x6r622.9315.750.0023.140.842.07g535.0315.560.0512.920.941.60b464.688.690.617.620.982.47
[0065]
基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明提供的色度测量方法，以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量，包括：设置所述目标光谱参数向量的上界限和下界限；在所述上界限和所述下界限内，以最小化评价函数为目标，采用梯度下降算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量。
[0066]
具体地，本发明的目的是计算出x向量(目标光谱参数向量)使得以上评估函数的数值最小，该求解问题属于数学上的优化问题，具有很多成熟的求解方法，如梯度下降法，为避免异常值出现以及加速参数检索速度，限制x向量的范围。其中，下界限为[420,4,0.001,4,0.001,0.01]，上界限为[660,30,1,50,1,100]。
[0067]
进一步地，本发明用计算得到的x向量，代入光谱估计模型计算出估计的目标光谱波形，将估计的光谱波形与cie1931xyz标准色度系统的色匹配函数在380nm到780nm范围内进行积分，得到xyz三刺激值的估计值。
[0068]
由xyz三刺激值计算色坐标x＝x/(x+y+z),y＝y/(x+y+z)，即可以得到显示屏的亮色度指标。
[0069]
基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明提供的色度测量方法，在以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量之后，还包括：比较当前的评价函数的数值与预设阈值的大小，在当前的评价函数的数值大于预设阈值的情况下，更换评价函数的初始值；基于更换后的初始值，重新利用优化算法求取新的目标光谱参数向量；在新的目标光谱参数向量对应的评价函数的数值小于等于预设阈值的情况下，将新的目标光谱参数向量作为最终的目标光谱参数向量。
[0070]
具体地，本发明还可以对评估函数的最小值lmin进行评估，典型做法是和预设阈值进行比较，如预设阈值为0.01，若lmin大于预设阈值则表明拟合结果不够好，可以尝试更换评价函数初始值重新进行优化计算，计算出新的目标光谱参数向量，以此类推直到评价函数的数值小于等于预设阈值。
[0071]
基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明提供的色度测量方法，在以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量之后，还包括：比较当前的评价函数的数值与预设阈值的大小，在当前的评价函数的数值大于预设阈值的情况下，修正光谱估计模型；基于修正后的光谱估计模型，重新建立新的评价函数以进行新的目标光谱参数向量的求取。
[0072]
具体地，通过在光谱估计模型中添加两个高斯单峰修正项，以进行光谱估计模型的修正，两个高斯单峰修正项分别为和修正后的光谱估计模型的表达式具体为：
[0073][0074]
其中，x
ext
表示长度为12的向量，其前6项与x相同，其他为新增的6个参数，x7、x8、x9、x
10
、x
11
和x
12
。
[0075]
将修正后的光谱估计模型，代替原来的光谱估计模型，生成新的评价函数，重新进行目标光谱参数向量的求取，便可以利用光谱估计数学模型生成光谱估计曲线，结合色匹配函数，进行亮色度的求取。
[0076]
通常需要进行修正模型的显示屏三原色纯色画面存在一定程度的串扰，例如g画面有rb的光谱混入。
[0077]
基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明提供的色度测量方法，还包括：在多个通道的光谱响应曲线中的部分通道与cie1931标准色度系统的色匹配函数的相似度大于预设阈值的情况下，增大所述部分通道对应的权重系数。
[0078]
具体地，多通道响应曲线中的部分通道与cie1931标准色度系统的色匹配函数具有相对较高的相似度，这样的多通道器件有利于获得更高的光谱估计和亮色度测量精度。因此，本发明将评价函数(中的与以上匹配度更高的通道对应的权重系数(ki)增大，也有利于获得更高精度，典型的操作为原始权重系数的10倍。
[0079]
需要说明的是，本发明可以将光谱响应曲线和色匹配函数转化为向量，通过求向量间的相似度，求取光谱响应曲线和色匹配函数间的相似度。相似度的求取属于现有技术，这里不作重点赘述。
[0080]
进一步地，本发明还提供了一种基于标定的工作模式进行亮色度测量的方法，标定的大致过程是：使用多通道传感器测待测目标多种光谱波形下的响应矩阵r，以及标准仪器测量得到的三刺激值真值矩阵v；根据响应矩阵和三刺激值真值矩阵，求取标定矩阵；根据标定矩阵与各通道的实测响应值，估计三刺激值以进行色度计算。
[0081]
其中，响应矩阵r为m行n列矩阵，m表示光源数，n是通道数，三刺激值真值矩阵v为m行3列矩阵，各列的向量依次为v1,v2,v3依次对应于cie-xyz三刺激值。
[0082]
本发明可以使用最小二乘法计算得到的标定矩阵，如下所示：
[0083][0084]
其中，c是一个3行n列矩阵。
[0085]
进一步地，根据标定矩阵与各通道的实测响应值，估计三刺激值；估计值计算式如下所示：
[0086][0087]
式中r1～rn依次为多通道各通道的响应值。
[0088]
在其他实施案例中，上述方法中的三刺激值真值矩阵v可由本发明的方法及装置在基于光谱估计的模式下获得，无需第三方标准仪器。
[0089]
综上所述，本发明提供的色度测量方法，利用多通道光电传感器对显示屏光谱曲线进行估计和亮色度测量，充分利用了现有设备和技术，测量精度能满足显示屏亮色度测量精度要求，并且成本低，具有以下优点：
[0090]
(1)本发明可实现对显示屏光谱估计，估计结果能对显示屏光谱的峰值波长以及半高宽等主要特征进行准确提取；
[0091]
(2)本发明基于光谱估计的结果可对亮色度进行高精度测量，测量误差满足显示屏亮色度测量精度的一般现有要求；
[0092]
(3)本发明基于光谱估计的进行亮色度测量，可以直接使用设备而无需进行标定和参数配置，无需考虑屏体光谱偏移等问题，简单易用；
[0093]
(4)本发明还可以兼容其他进行色度测量的现有方法。
[0094]
图3是本发明提供的色度测量装置的结构示意图，如图3所示，所述装置包括：第一处理模块301、第二处理模块302以及第三处理模块303。
[0095]
第一处理模块301，用于基于光谱估计模型建立评价函数，以表征显示设备三原色光源的多通道的实测响应值与预测响应值的总差异度；其中，所述光谱估计模型是以光谱参数向量为变量的预先建立的用于光谱曲线估计的数学模型；
[0096]
第二处理模块302，用于以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量，以获取出所述显示设备的光谱估计曲线；
[0097]
第三处理模块303，用于根据所述光谱估计曲线结合cie1931标准色度系统的色匹配函数，求取显示设备的xyz三刺激值和色度。
[0098]
需要说明的是，本发明实施例提供的色度测量装置，在具体运行时，可以执行上述任一实施例所述的色度测量方法，对此本实施例不作赘述。
[0099]
图4是本发明提供的电子设备的结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(communications interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行色度测量方法，该方法包括：基于光谱估计模型建立评价函数，以表征显示设备三原色光源的多通道的实测响应值与预测响应值的总差异度；其中，所述光谱估计模型是以光谱参数向量为变量的预先建立的用于光谱曲线估计的数学模型；以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量，以获取出所述显示设备的光谱估计曲线；根据所述光谱估计曲线结合cie1931标准色度系统的色匹配函数，求取显示设备的xyz三刺激值和色度。
[0100]
此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0101]
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的色度测量方法，该方法包括：基于光谱估计模型建立评价函数，以表征显示设备三原色光源的多通道的实测响应值与预测响应值的总差异度；其中，所述光谱估计模型是以光谱参数向量为变量的预先建立的用于光谱曲线估计的数学模型；以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量，以获取出所述显示设备的光谱估计曲线；根据所述光谱估计曲线结合cie1931标准色度系统的色匹配函数，求取显示设备的xyz三刺激值和色度。
[0102]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0103]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种色度测量方法，其特征在于，包括：基于光谱估计模型建立评价函数，以表征显示设备三原色光源的多通道的实测响应值与预测响应值的总差异度；其中，所述光谱估计模型是以光谱参数向量为变量的预先建立的用于光谱曲线估计的数学模型；以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量，以获取出所述显示设备的光谱估计曲线；根据所述光谱估计曲线结合色匹配函数，求取显示设备的三刺激值和色度。2.根据权利要求1所述的色度测量方法，其特征在于，所述基于光谱估计模型建立评价函数，包括：利用预设光学设备测量多通道光电传感器的光谱响应曲线；利用所述多通道光电传感器对所述显示设备三原色光源进行测量以获取各通道的实测响应值；根据各通道的光谱响应曲线、各通道的实测响应值以及光谱估计模型建立所述评价函数。3.根据权利要求1所述的色度测量方法，其特征在于，所述总差异度为多通道的实测响应值与预测响应值的偏差的加权均方根误差；每个通道的预测响应值是根据光谱估计模型和每个通道的光谱响应曲线确定的。4.根据权利要求1所述的色度测量方法，其特征在于，所述光谱估计模型是基于高斯洛伦兹gaussian-lorentz模型建立的；所述光谱参数向量包括多个用于描述rgb子像素单峰光谱的光谱参数。5.根据权利要求1所述的色度测量方法，其特征在于，以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量，包括：设置所述目标光谱参数向量的上界限和下界限；在所述上界限和所述下界限内，以最小化评价函数为目标，采用梯度下降算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量。6.根据权利要求1所述的色度测量方法，其特征在于，在以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量之后，还包括：比较当前的评价函数的数值与预设阈值的大小，在当前的评价函数的数值大于预设阈值的情况下，更换评价函数的初始值；基于更换后的初始值，重新利用优化算法求取新的目标光谱参数向量；在新的目标光谱参数向量对应的评价函数的数值小于等于预设阈值的情况下，将新的目标光谱参数向量作为最终的目标光谱参数向量。7.根据权利要求4所述的色度测量方法，其特征在于，在以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量之后，还包括：比较当前的评价函数的数值与预设阈值的大小，在当前的评价函数的数值大于预设阈值的情况下，修正光谱估计模型；基于修正后的光谱估计模型，重新建立新的评价函数以进行新的目标光谱参数向量的求取。8.根据权利要求2所述的色度测量方法，其特征在于，所述评价函数的具体表达式为：
其中，l(x)表示评价函数，k
i
为各通道的权重系数，x表示参数向量，r
i
为通道序号为i的实测响应值，f(x,λ)表示谱估计模型，r
i
(λ)表示通道序号为i的光谱响应曲线，λ表示波长。9.根据权利要求8所述的色度测量方法，其特征在于，还包括：在多个通道的光谱响应曲线中的部分通道与色匹配函数的相似度大于预设阈值的情况下，增大所述部分通道对应的权重系数。10.一种色度测量装置，其特征在于，包括：第一处理模块，用于基于光谱估计模型建立评价函数，以表征显示设备三原色光源的多通道的实测响应值与预测响应值的总差异度；其中，所述光谱估计模型是以光谱参数向量为变量的预先建立的用于光谱曲线估计的数学模型；第二处理模块，用于以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量，以获取出所述显示设备的光谱估计曲线；第三处理模块，用于根据所述光谱估计曲线结合色匹配函数，求取显示设备的三刺激值和色度。

技术总结
本发明提供一种色度测量方法及装置，属于工业检测技术领域，所述方法包括：基于光谱估计模型建立评价函数，以表征显示设备三原色光源的多通道的实测响应值与预测响应值的总差异度；其中，所述光谱估计模型是以光谱参数向量为变量的预先建立的用于光谱曲线估计的数学模型；以最小化评价函数为目标，采用优化算法求解出所述光谱估计数学模型的目标光谱参数向量，以获取出所述显示设备的光谱估计曲线；根据所述光谱估计曲线结合色匹配函数，求取显示设备的三刺激值和色度。本发明提供的色度测量方法及装置，测量精度能满足显示屏色度测量精度要求，并且成本低于同等精度下各类现有方案。有方案。有方案。


技术研发人员：闻铭
受保护的技术使用者：武汉加特林光学仪器有限公司
技术研发日：2023.08.14
技术公布日：2023/10/15