Abstract

We discuss aspects of the use and possibilities provided by three-color colorimeters or digital cameras in problems of detecting small color differences by computer vision methods. The spectral dependence of the total color differences between pairs of visually indiscernible monochromatic stimuli is experimentally revealed. An experimental setup based on the UM-2 monochromator is created for producing a digital atlas of monochromatic stimuli at 1-nm increments. The atlas serves to test the color gamut and color differentiation of cameras. It is experimentally shown that in the visible spectral range a color difference of 3 units is detected by pairs of stimuli that are unevenly distributed across the spectrum and differ in wavelengths from 1 to 6 nm. The capabilities of computer vision are tested on the examples of identifying additional texts during a technical and forensic examination of documents. A new algorithm is developed for finding and quantitatively characterizing color difference of inserts based on a digital image of the inscription. In the algorithm, the objective analysis of the image is divided into a block of color segmentation and that of color tone and color difference assessment. With such an approach, the color segmentation block performs preprocessing functions, making a border map for the classes with different colors for the subsequent calculations. The Otsu method of optimal global threshold transformation is for the first time applied to a problem of image segmentation by color saturation. The trial of the algorithm confirms its efficiency in the solution of expert tasks.

Highlights

  • We discuss aspects of the use and possibilities provided by three-color colorimeters or digital cameras in problems of detecting small color differences by computer vision methods

  • An experimental setup based on the UM-2 monochromator is created for producing a digital atlas of monochromatic stimuli at 1-nm increments

  • It is experimentally shown that in the visible spectral range a color difference of 3 units is detected by pairs of stimuli that are unevenly distributed across the spectrum and differ in wavelengths from 1 to 6 nm

Read more

Summary

Материалы и методы

Для рассматриваемых вопросов первостепенное значение имеет достоверность и точность количественного определения спектральных цветов в изображении, эффективность передачи цвета. Для вычисления доминирующей длины волны (ДДВ) (λd) света (нм) [5, 17] и насыщенности цвета (НЦ) (0 < s < 1) в каждой точке A изображения (в пикселе) используется спектральный локус. Для определения d и s, кроме цветовых координат точки A, необходимо знать цветовые координаты осветителя, которые в нашем случае являются координатами равноэнергетического белого цвета. Что теоретическое цветоразрешение камеры с дигитализацией 14 бит на канал превосходит визуальное по крайней мере в 100 раз для монохроматического света в видимом диапазоне, что иллюстрируется точечным и пунктирным графиками на рис. Для оценки цветовых различий обычно используется [20] цветовое пространство CIE 1976 L*a*b*, где цвет определяется через координаты (L*, a*, b*), которые получают преобразованием [20] координат цвета (X, Y, Z). Проведённый в настоящей работе, основывался на апробированных и широко используемых формулах CIE 1976

Представление цветовых оттенков в различных моделях
Спектральная зависимость цветовых различий
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call