色差对星敏感器成像模型参数影响分析与补偿

星敏感器在投入使用之前需要对其进行标定以获取准确的成像模型参数值来保证姿态测量精度。现有标定方法采用单一谱段光源模拟恒星成像未考虑恒星光谱特性,色差导致标定的模型参数值和真实值存在差异。为提高模型参数准确度,首先建立了光谱差异下星敏感器恒星成像模型,进一步分析了色差对不同光谱型恒星成像模型参数的影响。在此基础上,提出采用三个典型谱段模拟恒星成像,利用三谱段成像位置信息来推算不同光谱型恒星在星敏感器工作谱段范围内成像位置,以实现对任意光谱型恒星成像模型参数的补偿。实验结果表明:相对于现有利用单一谱段标定参数测量的星角距,该补偿方法测量的星角距均方根误差降低了40.81%,有效减小了色差对星矢量测量的影响。

基于光谱反射率的色纺纱颜色评价研究进展

针对不同色差公式对色纺纱颜色评价存在差异的问题,总结了光谱分析方法在色纺纱颜色评价中的研究现状,分析了不同色差公式在纺织领域的适用程度,归纳了基于不同评价标准的光谱匹配模型在色纺纱配色上的应用,梳理了基于距离、投影的单一光谱相似性测度以及多特征融合的光谱相似性测度在色纺纱颜色表征及评价方面的研究进展,为提高色纺纱颜色评价和配色准确度提供一定的依据。

Stearns-Noechel模型的全光谱纱线配色算法

目前计算机配色中,拟合样与标准样的色差小时配方偏差较大,打样结果不理想,难以预测准确配方。在光学模型Stearns-Noechel模型的基础上进行算法优化。利用两个样品的分光反射率数据相等,则两个样品必然等色的特性,改进计算机配色算法程序中的判别条件,即通过MATLB编程计算,在区间[0 1]中,每间隔0.001,循环未知参数M值,选择全光谱反射率数据偏差最小时的参数M值计算拟合配比,代替色差最小时的参数M值计算拟合配比,并分别计算拟合样与标准样的相对配方偏差进行对比。结果表明,选择全光谱反射率数据偏差最小时参数M值对应的拟合配方,一次色的平均配方相对偏差为0.560,二次色为0.346;选择色差最小时参数M值对应的拟合配方,一次色的平均配方相对偏差为0.723,二次色为0.383;两种方法对比,可以看出无论是一次色还是二次色,优化算法后拟合样品与标准样品的配方相对偏差都比选择色差最小时对应的的相对配方偏差小,即优化后的拟合配方更加接近真实配方,配色精确度得到明显提高,有利于减少后期打样次数,提高配色效率。

基于图象处理技术的大米色泽检测

提出了一种客观、准确的基于计算机图像处理进行大米色泽检测的思路。介绍了目前常用的两种颜色模式RGB模型与HSI模型在大米色泽检测中的应用。通过分别绘制大米图像的R、G、B直方图求出大米颜色的R、G、B值,然后将RGB模型转化为HSI模型,求出大米图像的H、S、I值,根据色度图求出的大米色泽与实际大米色泽基本一致。

一种基于简化PCNN的色盲检测图分割方法

在色盲检测图及脉冲耦合神经网络(pulse-coupled neural networks,简称PCNN)的基础上,提出一种基于简化PCNN模型的色盲检测图分割方法,该方法首先根据欧式距离计算彩色图像色差,通过设定一个合适的阈值,将与红色相似的颜色替换成白色,初步分离图像中的目标与背景,对预处理后的色盲检测图像,用典型的PCNN简化模型对其红色分量进行分割,最后用形态学闭运算优化得到最终的分割结果.实验结果表明,该方法能准确分割出色盲图像中的图形,且简单有效.

折射／衍射球柱有晶体眼人工晶体的设计

为了提高白光下人眼的视觉质量,设计了一款折射/衍射球柱有晶体眼人工晶体(PIOL)。根据实际人眼的角膜地形图、眼内各组分的轴向间距和波前像差,运用Zemax光学设计软件,构建了个性化眼模型;然后,运用该模型,设计了球柱PIOL和折射/衍射球柱PIOL。研究表明:与球柱PIOL相比,折射/衍射球柱PIOL能够全面提高人眼的白光调制传递函数(MTF)和非中心波长下的MTF,有利于获得良好的视觉质量。研究还表明:折射/衍射球柱PIOL只需要在4 mm区域设计二元面就能够满足要求。最后,分析了加工工艺问题。折射/衍射球柱PIOL在先进视觉矫正方面具有潜在的应用价值。

个体眼模型的横向色差随外置光阑偏心和视场的变化

为了研究外界因素,如人工光阑偏心和轴外物点所引入人眼横向色差的变化规律,构建了个体眼模型。由角膜地形图计算了8只人眼视轴与光轴的夹角。依据实际测得的角膜地形图数据、人眼波像差、眼轴数据以及计算的视轴与光轴间夹角,运用ZEMAX光学设计软件构建了考虑视轴方向的个体化眼模型。基于这些眼模型,研究了外置人工光阑相对视轴偏移在中心凹附近所引入的横向色差变化规律,讨论了在420～700nm边缘横向色差随入射视场角的变化规律。研究表明,横向色差随人工光阑的偏移量线性增加,增加的速率为5.46～5.95(′)/mm,平均值为5.7(′)/mm,但8只人眼存在一定的个体差异。在鼻侧和颞侧20°视场范围内,8只人眼的横向色差平均以0.36(′)/(°)的速率随视场角增加而增加,不同个体的增长速率有所差别,变化范围为0.32～0.44(′)/(°)。另外,横向色差在长波段的变化要比短波段处缓慢。由于横向色差随外置光阑偏移和视场有较大的增长,因此,在视网膜成像系统和现代头盔系统的设计中应当考虑横向色差的影响。

基于个性化模型的人眼色差对视功能影响的研究(英文)

利用光学设计软件Zemax,对人眼色差对视功能的影响进行了研究.对构建的个性化人眼模型进行离焦、像散和高阶像差矫正的模拟.视觉效果的提高受到了色差的很大限制.在中、高空间频率处,自然光下的调制传递函数约为单色光下的50%.在自然光下,传统视觉矫正能够获得1.2的视力,个性化视觉矫正能够获得1.5的视力,还远远达不到人们所期望的超视觉.

古建筑彩画照明色彩偏移表现评价定量研究

北京、陕西两个地区的古建筑保存较为完好且有代表性,因此我们对这两个地区的古建筑照明进行了实地调研。在照明设计中,古建筑彩画照明是展现古建筑古韵的最佳承载者,通过研究发现彩画照明效果主要影响因素为光源功率和色温。本文以D65为标准参照光源,以3000 K、4000 K、5000 K、6000 K的4 W、9 W、13 W、20 W LED为实验用灯具对古建筑修复工艺制作的彩画试块,分别进行照射实验,测量色彩偏移指标ΔE,并在同等实验条件下进行主观测试实验,在测定了测试试块的客观色差值和主观感受评价后,通过直线内插法计算6种常用彩画颜色在常用的4种色温(3000 K、4000 K、5000 K、6000 K)下的色彩偏移阈值及其对应的最大功率值,汇总出适用于各颜色彩画照明的LED光源参数,为古建筑彩画照明设计提供参考。

阴极射线管显示器颜色精确控制方法研究

结合CRT显示器的显色特性,基于线性插值的方法,对GOG模型进行改进,提出了一种新的考虑三电子枪相互干扰和环境亮度等影响因素的精确控制CRT显示器色度和色差的模型。通过实验测量和理论计算,结果表明,提出的模型颜色控制精度能够达到色度Y,L*,a*,b*的平均可控精度分别为0.255 4,0.280 4,0.072 5,0.125 5,可控色差精度为0.350 7ΔEa*b,模型比现有的GOG模型在精度控制上有较大的提高。

应用折-衍射元件校正人眼色差

提出了采用两个折射-衍射元件对人眼系统在14°范围内进行色差校正的光学系统设计方法。基于系统光学性能的评价与单片折射-衍射元件色差校正系统的对比验证了本文提出的色差校正系统的性能。结果表明:两种色差校正系统都可以很好地校正人眼的轴向色差。但是,单片折射-衍射色差校正系统引入了横向色差,其由校正前的14.51μm增加到81.4μm,严重影响了边缘视场处的成像质量。而采用双片折射-衍射元件的色差校正系统可同时对轴向色差和横向色差进行校正,使横向色差降为1.64μm。设计的色差校正系统可有效提高视网膜的成像质量,并可用于视觉仪器。

基于三分量色差法的交通标志分割

为了改善交通标志在RGB模型下的颜色分割效果,提出了一种基于三分量色差法的动态阈值分割改进方法。该方法首先提取了RGB彩图的R、G、B三分量,并根据要提取的交通标志颜色选择了合适的特征算子对三分量作代数运算,得到了色差灰度图像;然后对该色差灰度图像使用了Otsu法动态选取阈值进行分割。实验结果表明,对不同自然光照条件下的交通标志场景图,该改进方法都能较好地实现交通标志和图像背景的分割,提高了交通标志形状检测步骤的准确度和速度。

LASIK手术对人眼横向色差的影响研究

研究了LASIK手术对人眼横向色差的影响.根据实际测量的10只眼的角膜地形图数据、眼轴长度和全眼波前像差,结合Zemax光学设计软件,分别构建了手术前和手术后考虑视轴方向的个体化眼模型,研究手术带来的横向色差的改变.结果表明横向色差的变化主要取决于角膜面型的对称性,对称性改善越多,横向色差越小,为评价术后视觉质量提供了很好的参考价值.

基于色差值和色度值的醇化片烟褐变判定模型研究

【目的】研究不同褐变程度醇化片烟间色差值和色度值的差异与规律,建立一种可以快速、准确判定醇化片烟褐变程度的方法,为醇化片烟褐变情况自动化识别提供参考依据。【方法】利用2016和2017年广西中烟工业有限责任公司238份不同褐变等级醇化片烟的色差值和色度值,通过SPSS 20.0建立醇化片烟的Fisher判定、多项Logistic回归判定和MLP神经网络判定3种判定模型,并对比分析不同模型的片烟褐变判定效果。【结果】不同褐变程度烟叶色差值和色度值存在显著差异(P<0.05,下同),其中,色差值L*、b*与褐变程度呈极显著负相关(P<0.01,下同),色度值Y、R与褐变程度分别呈极显著和显著正相关。在建立的3种判定模型中,多项Logistic回归判定和MLP神经网络对醇化片烟褐变情况的判定级别与真实级别间的差异无统计学意义,可用于醇化片烟褐变程度判定,且MLP神经网络准确性最高(95.8%),配对t检验的t绝对值小于多项Logistic回归判定,稳定性更优。【结论】与Fisher判定模型和多项Logistic回归判定模型相比,MLP神经网络模型具有更高的准确性和更好的稳定性,适合作为醇化片烟褐变程度的判定模型。

光整冷轧IF带钢色差成因研究

某冷轧厂在光整过程中,在IF带钢表面两侧约100 mm范围内出现色差。通过有限元分析软件MSC.Marc建立了光整的三维动态有限元模型,并对工作辊施加弯辊力。对光整过程进行动态仿真研究,分析了IF带钢表面轧制应力分布与摩擦因数之间的关系,最终找出了色差产生的原因,并提出了改进措施。

基于相位标靶的相位测量轮廓术投影色差建模与校正

光学三维测量中的三通道相位测量轮廓术具有高精度、易识别、自动化程度高等优点,在科学研究和工程应用中获得了广泛的关注。在三通道相位测量轮廓术中,投影仪不同通道间的色差成为影响测量精度的关键因素。针对该问题,文中开展了基于相位标靶的相位测量轮廓术投影色差建模与校正研究。提出了将带有全息投影膜的液晶显示屏(Liquid Crystal Display, LCD)当作相位标靶对投影色差建模与校正的方法。通过LCD显示条纹与投影仪投射条纹的相位,计算投影仪色差并建立其数学模型。然后通过预补偿的方法实现投影仪三通道投射色差的校正,进行实验验证校正前后对相位测量轮廓术精度的影响。实验结果表明,文中所提方法的校正效果为蓝绿通道的平均色差由0.325 5 pixel校正为0.106 3 pixel,红绿通道的平均色差由0.365 1 pixel校正为0.111 4 pixel。该方法可为三通道相位测量轮廓术提升投影质量。实测台阶的平均误差从0.489 mm减少到0.038 mm。实验结果验证了投影仪色差建模与校正方法的有效性,提升了三通道相位测量轮廓术的整体测量精度。与已有方法相比,可以有效避免相机误差带来的影响,大大缩短计算时间,能够适用于不同型号的投影仪色差测量与校正。

基于最小二乘法半色调模型程序实验印刷图像色彩检测

从最小二乘法的半色调模型入手,对图像色彩进行检测,从实际数据中得出印刷的图像质量和色域匹配转换效果,具有一定的科学性和新颖性。结合Java程序和算法设计来精确计算半色调图像像素的色差数值,对印刷质量进行及时反馈,以合理调节印刷参数来进行更科学的印刷。

梯度折射率棒透镜的色差模型

本文提出一个梯度折射率棒透镜（GRIN－RodLens）的色差模型，并运用本模型合理地解释了在色差测量过程发现的各类色差现象．

基于色差系统的宝庆桂丁红茶品质量化评价模型构建

目的:基于茶叶色差构建宝庆桂丁红茶品质量化评价模型。方法:以宝庆桂丁红茶为研究对象,在感官审评的基础上,分别测定干茶、茶汤和叶底的色差值,分析茶叶色差值与品质之间的相关性,并以GA-BP神经网络构建品质量化评价模型。结果:宝庆桂丁红茶品质与茶汤和叶底的L、a、b值呈极显著相关(P<0.01),与干茶a值呈显著相关(P<0.05);遗传算法(GA)的引进明显提高了BP神经网络的拟合精度,GA-BP模型的决定系数(R2)明显高于BP网络;通过对比不同隐含层结构,优选结构为9-5-1的GA-BP神经网络结构;优选的GABP神经网络模型的训练、验证、测试和预测的决定系数(R2)分别为0.988、0.976、0.933和0.95。结论:基于色差系统和GA-BP神经网络对宝庆桂丁红茶品质进行量化评价的方法是可行的。

有色涤纶混和呈色的局部与整体特征研究

从有色涤纶的呈色原理出发,研究其局部与整体呈色特征。类比彩色印刷中Neugebauer方程的建立,分析色纤维配色的适用性及其呈色原理并建立模型,对建立的模型通过试验进行颜色预测准确性验证,并分析色纤维配色的原理及产生误差原因。结果表明:油墨四原色的混合色域空间大于有色涤纶;由色纤维颜色预测值与实测值之间的色差比较发现,Photoshop测色相对于电脑测色仪测色颜色预测效果更好;试验条件、纤维混和比例等均会对颜色预测效果产生影响。有色涤纶和白色莱赛尔纤维混和时,预测模型色差变化趋势基本与涤纶混和色差一致。认为:依托光学模型以及类比Neugebauer方程所建立的色纤维混和颜色预测方程有助于色纺纱配色模型的准确建立。