珠宝玉石颜色测量 高光谱图像法.pdf

珠宝玉石颜色测量高光谱图像法

1范围

本文件规定了采用高光谱图像法对珠宝玉石颜色测量的方法原理，明确了使用的仪器设备、采用的

样品、给出了试验方法、试验数据处理、结果表示的要求。

本文件适用于采用高光谱图像法对珠宝玉石颜色的测量。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T3977颜色的表示方法

GB/T3978标准照明体和几何条件

GB/T3979物体色的测量方法

GB/T5698颜色术语

GB/T7921均匀色空间和色差公式

GB/T9086用于色度和光度测量的标准白板

GB/T16552珠宝玉石名称

3术语和定义

GB/T3977，GB/T3978，GB/T3979，GB/T5698，GB/T7921，GB/T9086，GB/T16552界定的以及

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

参比白板whitereference

在可见光波段内具有高光谱反射比的，用于在颜色测量中传递反射比及色度值的白板。

3.2

感兴趣区域regionofinterest

图像中具有某种特定意义的区域。

3.3

高光谱相机hyperspectralimager

能够同时获取目标二维影像和光谱信息，光谱通道数多达数十甚至数百的光学成像仪器。

3.4

高光谱图像hyperspectralimage

通过高光谱相机拍摄得到的被摄场景的三维矩阵。此矩阵包含三个维度，其中前两个维度为空间维

度，表示被摄场景的景物在高光谱相机成像平面上的二维空间位置；第三个维度为光谱维度，描述每一

个空间坐标点所接收的不同波长的光的多少。

3.5

颜色分布矩阵colordistributionmatrices

同时包含场景的颜色信息和空间分布信息的一类三维矩阵。此类矩阵包含三个维度，其中前两个维

度为空间维度，表示被摄场景的景物的空间位置；第三个维度为颜色信息维度，描述每一个空间坐标点

的颜色信息。

3.6

哈达玛商hadamardquotient

1

矩阵的一类运算，若A(a)和B(b)是两个同阶矩阵，矩阵A中的每个元素分别除以矩阵B中的对应

ijij

元素。

4方法原理

高光谱颜色测量法是通过仪器获取物体的反射或透射光谱，然后通过附录A中相关的公式将光谱信

息转换为颜色信息。高光谱颜色测量法不仅可以记录被测物的整体颜色信息，还可以记录被测物各个局

部的颜色信息，形成被测物表面的颜色分布图。

5仪器设备

5.1系统组成

高光谱图像颜色测量系统主要由三部分构成：高光谱相机，照明体及其几何条件，参比白板。

5.2高光谱相机

用于珠宝玉石测色的高光谱相机应满足以下条件：

a)宜采用凝视型面阵成像方式；

b)测量波长范围一般380nm～780nm,至少应包含420nm～700nm；

c)通带半波宽不大于10nm；

d)测量波长范围内，仪器中心波长偏差不大于±1nm

5.3照明体及其几何条件

a)照明体

用于珠宝玉石颜色测量的照明体宜采用GB/T3978中4的规定标准照明体。如因特殊需要也可采用其

它照明体，但应在结果表示中说明。

b)几何条件

发光体呈圆形均匀分布在半球形漫反射罩的底部，由下至上向漫反射罩照明，并通过漫反射罩均匀

地照射在样品及参比白板上，样品及参比白板接收到的光是均匀的。探测口位于半球形漫反射罩的正顶

点，且其光轴与漫反射罩之轴线重合。

如因需要也可采用其它几何条件的照明体，但应在结果表示中说明。

c)参比白板

用于珠宝玉石颜色测量的参比白板宜采用符合GB/T9086中5.1和5.3的规定白板。

6样品

样品应注意：

a)待测珠宝玉石样品表面应保持清洁，特别是不应有对光线产生较强吸收的污染物、涂膜、镀

膜等。

b)珠