热敏打印获取色域实际分布的插值方法

技术领域

本发明涉及热敏打印色彩管理模块技术领域，具体涉及一种热敏打印获取色域实际分布的插值方法。

背景技术

色彩管理模块(CMM)为色彩管理系统(CMS)提供了从源设备颜色空间到PCS、PCS到任意目标设备空间进行颜色转换的方法。为了保证自研打印设备颜色处理的一致性，以及充分发挥设备及耗材的优势，就必须研究开发色彩管理模块。本申请不涉及色彩管理开发的整个流程，但获取热敏打印设备的色域实际分布，却是下一步研发色彩管理模块的基础。目前色彩管理模块的研究资料主要来源于国外的企业或团队，国内企业/高校基本都仅限于致力于色彩管理模块的应用层开发，但对于色彩管理模块是如何建立起来的研究却少之又少。

热敏打印设备使用的墨料与传统印刷使用的油墨是有很大差别的,热敏打印设备使用的墨料耗材被称为热转印碳带，而其中的热升华碳带，理论上来说可以输出任意浓淡的颜色，因为打印头温度输出理论上是连续的，所以热升华碳带的墨料转印量理论上也可以是连续值。打印设备的色域受打印设备参数和碳带本身色域影响，尽管碳带的色域范围是固定的，但是色域范围内的颜色如何通过设备参数表达却是由设备控制的，即CMY印刷颜色空间是设备相关的。数字印刷输入的是RGB图片，图片的颜色属于sRGB空间，这些颜色空间的颜色是不能直接用来打印的，必须建立这些颜色空间与设备色域的对应关系，才能知道已知要打印的某一个颜色需要印刷颜色的具体配比情况，否则颜色复制就不可能保持一致。这是色彩管理模块建立的基础。

获取印刷设备的色域最简单很粗暴的办法，就是将印刷设备能表现的所有颜色全部输出一遍，然后测出所有颜色的Lab值，直接建立CMY与Lab的关系。很显然，印刷CMY每个颜色至少有100种组合，把所有颜色进行打样是不可能完成的任务。此时唯一的办法就是采用现有的CMM模块建立CMY与Lab的关系表，目前市面上能够见到的CMM模块都是国外的一些公司和团队建立的，国内的尝试未曾获得有效进展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种获取热敏打印设备的色域实际分布的方法，填补国内色彩管理模块的技术空白，作为建立色彩管理模块的基础。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明提供了一种热敏打印获取色域实际分布的插值方法，包括如下步骤：

接收打印设备输出的色靶，所述色靶包含有多个色块；

扫描所述色靶，记录所述色靶中每一色块的CMY数据和CMY数据之外任一种颜色空间数据；

按预设条件，基于CMY数据对色靶的色块进行分类，所述预设条件为：同一类色块中，CMY数据的C值、M值、Y值中任意两个值对应相同，另一个值不同；

对每类的色块按C值、M值或Y值进行排序，得到多个序列；

在每组色靶相邻色之间，对所述CMY数据和所述CMY数据之外任一种颜色空间数据进行线性插值，其中，每个所述序列中任意两个相邻的色块为一组色靶相邻色。

本发明的有益效果是：

本发明提出了色靶相邻色的概念，根据色靶相邻色线性插值，可以获得CMY颜色空间数据与其他颜色空间数据的一一对应关系，例如CMY颜色空间与Lab空间相互转换，能够将任意一种颜色空间数据所组成的图片与自研设备的CMY颜色空间对应，相当于获得了热敏打印机的色域实际分布，从而可以作为建立色彩管理模块的基础，填补了国内色彩管理模块的技术空白。

进一步的，所述打印设备输出的色靶，输出过程具体包括：打印设备采用ECI2002色彩管理器，对CMY数据的C值、M值、Y值各选取n个值进行进行打样，获得含有n×n×n个色块的色靶。所述输出过程具体包括：打印设备采用ECI2002色彩管理器，对CMY数据的C值、M值、Y值各选取至少15个值进行进行打样，获得含有15×15×15个色块的色靶。

ECI2002色彩管理器是目前应用较广泛的工具，方便取样；在减小系统计算量的情况下，确保插值后的颜色误差小、饱和度充足，超过肉眼辨识能力。

进一步的，所述CMY数据之外任一种颜色空间数据为Lab数据。

建立CMY与Lab的关系表，而其他颜色空间均可以与Lab颜色空间相互转换，从而提高了对任意格式颜色的处理速度。

进一步的，所述CMY数据包括C值、M值、Y值；所述Lab数据包括L值、a值和b值；

扫描色靶的过程包括：记录色靶的每一种色块中属于CMY颜色空间的C值、M值和Y值，以及获取并记录色靶每一种色块中属于Lab颜色空间的L值、a值和b值。

便于进行后续的分类、排序和插值操作。

所述排序的过程包括：对于M值、Y值对应相同，C值不同的一类色块，按C值进行排序；对于C值、Y值对应相同，M值不同的一类色块，按M值进行排序；对于C值、M值对应相同，Y值不同的一类色块，按Y值进行排序。

上述进一步方案的有益效果是：凸出展示了色靶相邻色，程序容易获取，不容易出错。

所述在每组色靶相邻色之间，对CMY数据和CMY数据之外任一种颜色空间数据进行线性插值，具体包括：

在每组色靶相邻色之间，间隔选取CMY数据的若干个中间值点，并按线性规律，对每个中间值点设定所述CMY数据之外任一种颜色空间数据。

所述间隔选取CMY数据的若干个中间值点，并按线性规律，对每个中间值点设定所述CMY数据之外任一种颜色空间数据，具体包括：

①对于按C值排序的色块，在该组所述色靶相邻色的两端点C值之间，间隔选取C值的若干个中间值点，并按线性规律，对每个中间值点设定所述CMY数据之外任一种颜色空间数据；

②对于按M值排序的色块，在该组所述色靶相邻色的两端点M值之间，间隔选取M值的若干个中间值点，并按线性规律，对每个中间值点设定所述CMY数据之外任一种颜色空间数据；

③对于按Y值排序的色块，在该组所述色靶相邻色的两端点Y值之间，间隔选取Y值的若干个中间值点，并按线性规律，对每个中间值点设定所述CMY数据之外任一种颜色空间数据。

插值规律是循环的，即先对C值排序的色块插值，依次插入L值、a值和b值，再循环对M值、Y值排序的色块进行插值，程序结构简洁，不容易出错；并且能获得所有连续的CMY数据和Lab数据的对应关系，插值误差小。

进一步的，所述CMY数据之外任一种颜色空间数据为Lab数据；所述对每个中间值点设定所述CMY数据之外任一种颜色空间数据，具体包括：分别设定每个中间值点的L值、a值和b值。

所述在该组所述色靶相邻色的两端点C值之间，间隔选取C值的若干个中间值点，其中，两端点C值与所述若干个中间值点的C值为连续的自然数；

所述在该组所述色靶相邻色的两端点M值之间，间隔选取M值的若干个中间值点，其中，两端点M值与所述若干个中间值点的M值为连续的自然数；

所述在该组所述色靶相邻色的两端点Y值之间，间隔选取Y值的若干个中间值点，其中，两端点Y值与所述若干个中间值点的Y值为连续的自然数。

采用自然数取值，且为连续取值，能获得所有连续的CMY数据和Lab数据的对应关系，插值误差小。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明提供了一种热敏打印获取色域实际分布的插值方法，包括如下步骤：

接收打印设备输出的色靶，所述色靶包含有多个色块；

扫描所述色靶，记录所述色靶中每一色块的CMY数据和CMY数据之外任一种颜色空间数据；

按预设条件，基于CMY数据对色靶的色块进行分类，所述预设条件为：同一类色块中，CMY数据的C值、M值、Y值中任意两个值对应相同，另一个值不同；

对每类的色块按C值、M值或Y值进行排序，得到多个序列；

在每组色靶相邻色之间，对所述CMY数据和所述CMY数据之外任一种颜色空间数据进行线性插值，其中，每个所述序列中任意两个相邻的色块为一组色靶相邻色。

原理解释：首先，所述其他任意一种颜色空间，目前常见的颜色空间有sRGB、XYZ、Lch以及Lab颜色空间等，目前传统数字印刷的色彩管理模块(CMM)、计算机程序ECI2002色彩管理器等，均有通用的公式将这些颜色空间互相转换，例如将sRGB空间的颜色值与Lab空间的颜色值对应起来(RGB→XYZ→Lab)。这里面涉及的所有颜色空间都是与设备无关的，即所有的这些空间的颜色值都可以通过一系列的公式进行相互转换。但正如背景技术所解释，这些颜色空间的颜色是不能直接用来打印的，必须建立这些颜色空间与设备颜色空间(CMY)的对应关系。

这里强调，CMY印刷颜色空间是设备相关的，也就是说，传统的色彩管理模块(CMM)的颜色转换的方法，其目标设备仅仅是提供者附带的设备，并不包含其他研发者的自研设备。传统的数字印刷采用CMYK值，由于热敏印刷三原色仅采用C、M、Y，因此色靶中的K直接剔除即可。

本申请提出色靶相邻色的概念，根据ECI2002色靶按印刷色值三维排布特性发现：例如色靶有15个样张，每个样张横向×纵向为15×15种颜色，(1)单张样张横向、纵向15个颜色分别存在其中两印刷色值相同，另一印刷色值不同的规律(例如横向M值、Y值相同，C值不同，纵向Y值、C值相同，M不同)；(2)不同样张同一位置15个颜色存在其中两印刷色值相同，另一印刷色值不同的规律(例如C值、M值相同，Y值不同)。则，同一横C值相邻的两个色块为色靶相邻色(因为是样张，C值只是在排序上相邻，并不连续)。同一纵、不同样张同一位置的色靶相邻色同理，不再赘述。

综上，以上每一组色靶相邻色中，两个色块的CMY数据是可以根据打印参数直接记录的，CMY数据之外的任一种颜色空间数据均是通过扫描获得的，在一组色靶相邻色之间，对CMY数据与其他颜色空间数据进行线性插值，就可以获得CMY数据与其他颜色空间数据的一一对应关系，而根据前述其他颜色空间每一种颜色值又是可以相互转换的，因此，相当于获得了热敏打印机的色域实际分布，当数字印刷输入由任意一种颜色空间数据所组成的图片，都可以将其与自研设备的CMY颜色空间对应，因此本发明可以作为建立色彩管理模块的基础。

本发明提出了色靶相邻色的概念，根据色靶相邻色线性插值，可以获得CMY颜色空间数据与其他颜色空间数据的一一对应关系，例如CMY颜色空间与Lab空间相互转换，能够将任意一种颜色空间数据所组成的图片与自研设备的CMY颜色空间对应，相当于获得了热敏打印机的色域实际分布，从而可以作为建立色彩管理模块的基础，填补了国内色彩管理模块的技术空白。

实施例二：

在以上实施例中，还可做如下改进：

进一步的，所述打印设备输出的色靶，输出过程具体包括：打印设备采用ECI2002色彩管理器，对CMY数据的C值、M值、Y值各选取n个值进行进行打样，获得含有n×n×n个色块的色靶。所述输出过程具体包括：打印设备采用ECI2002色彩管理器，对CMY数据的C值、M值、Y值各选取至少15个值进行进行打样，获得含有15×15×15个色块的色靶。

上述进一步方案的有益效果是：ECI2002色彩管理器是目前应用较广泛的工具，方便取样；色靶不可能将所有的CMY值组合全部包含进去，印刷CMY每个颜色值至少有100种组合，只能是选取其中某一部分值进行采样组合，例如此处CMY每种墨料选其中15个值进行打样，那么此色靶的CMY全部色块组合一共是15×15×15＝3375种，后续对这3375种色块扫描采样即可；采用15个值组合，在减小系统计算量的情况下，确保插值后的颜色误差小、饱和度充足，超过肉眼辨识能力。

进一步的，所述CMY数据之外任一种颜色空间数据为Lab数据。

上述进一步方案的有益效果是：建立CMY与Lab的关系表，而其他颜色空间均可以与Lab颜色空间相互转换，从而提高了对任意格式颜色的处理速度。

进一步的，所述CMY数据包括C值、M值、Y值；所述Lab数据包括L值、a值和b值；

扫描色靶的过程包括：记录色靶的每一种色块中属于CMY颜色空间的C值、M值和Y值，以及获取并记录色靶每一种色块中属于Lab颜色空间的L值、a值和b值。

上述进一步方案的有益效果是：便于进行后续的分类、排序和插值操作。

进一步的，所述排序的过程包括：对于M值、Y值对应相同，C值不同的一类色块，按C值进行排序；对于C值、Y值对应相同，M值不同的一类色块，按M值进行排序；对于C值、M值对应相同，Y值不同的一类色块，按Y值进行排序。

上述进一步方案的有益效果是：凸出展示了色靶相邻色，程序容易获取，不容易出错。

所述在每组色靶相邻色之间，对CMY数据和CMY数据之外任一种颜色空间数据进行线性插值，具体包括：

在每组色靶相邻色之间，间隔选取CMY数据的若干个中间值点，并按线性规律，对每个中间值点设定所述CMY数据之外任一种颜色空间数据。

所述间隔选取CMY数据的若干个中间值点，并按线性规律，对每个中间值点设定所述CMY数据之外任一种颜色空间数据，具体包括：

①对于按C值排序的色块，在该组所述色靶相邻色的两端点C值之间，间隔选取C值的若干个中间值点，并按线性规律，对每个中间值点设定所述CMY数据之外任一种颜色空间数据；

②对于按M值排序的色块，在该组所述色靶相邻色的两端点M值之间，间隔选取M值的若干个中间值点，并按线性规律，对每个中间值点设定所述CMY数据之外任一种颜色空间数据；

③对于按Y值排序的色块，在该组所述色靶相邻色的两端点Y值之间，间隔选取Y值的若干个中间值点，并按线性规律，对每个中间值点设定所述CMY数据之外任一种颜色空间数据。

上述进一步方案的有益效果是：插值规律是循环的，即先对C值排序的色块插值，依次插入L值、a值和b值，再循环对M值、Y值排序的色块进行插值，程序结构简洁，不容易出错；并且能获得所有连续的CMY数据和Lab数据的对应关系，插值误差小。

进一步的，所述CMY数据之外任一种颜色空间数据为Lab数据；所述对每个中间值点设定所述CMY数据之外任一种颜色空间数据，具体包括：分别设定每个中间值点的L值、a值和b值。

所述在该组所述色靶相邻色的两端点C值之间，间隔选取C值的若干个中间值点，其中，两端点C值与所述若干个中间值点的C值为连续的自然数；

所述在该组所述色靶相邻色的两端点M值之间，间隔选取M值的若干个中间值点，其中，两端点M值与所述若干个中间值点的M值为连续的自然数；

所述在该组所述色靶相邻色的两端点Y值之间，间隔选取Y值的若干个中间值点，其中，两端点Y值与所述若干个中间值点的Y值为连续的自然数。

上述进一步方案的有益效果是：采用自然数取值，且为连续取值，能获得所有连续的CMY数据和Lab数据的对应关系，插值误差小。例如，某一色块CMY值为(8,13,18)，通过色差仪扫描得到其Lab值为(94.6,-0.19,3.55)；它的一个色靶相邻色(8,18,18)，通过色差仪扫描得到其Lab值为(93.53,2.09,2.49)，此时两色块的C值、Y值相同，按M值升序排序为(8,13,18)，(8,18,18)，Lab值相应被排成(94.6,-0.19,3.55)，(93.53,2.09,2.49)，容易发现，根据自然数连续的M值点有4个“14、15、16、17”，此时L值应是随M升序而降序插值，a值则是随着M升序而升序插值，b值随着M升序降序插值。因此，本方法只要规定两色靶相邻色之间线性插值，就可以自然地找到L值、a值和b值的变化方向，并能按线性规律计算出插值间隔。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在其公开渠道可以获得的信息范围内，结合本申请文件所给出的技术启示，对上述实施例的变化、修改、替换和变型，仍可纳入本发明的保护范围。