PROCEDIMIENTO PARA EL ANÁLISIS DE DESVIACIONES DE COLOR DE IMÁGENES CON UN SENSOR DE IMAGEN.

Procedimiento para el análisis de desviaciones de color de imágenes impresas con un sensor de imagen,

analizándose la señal de imagen recibida del sensor de imagen pixel por pixel, caracterizado por las siguientes etapas de procedimiento: - a partir de unos canales de color (01; 02; 03) se genera una señal de sensor de imagen para cada canal de color (01; 02; 03); - vinculación de la señal del sensor de imagen de un primer canal de color (01) con la señal del sensor de imagen de un segundo canal de color (02) mediante una primera instrucción de cálculo (04), por lo que se genera una señal de salida (12) de un primer canal de color opuesto (07), así como vinculación de la señal del sensor de imagen de un tercer canal de color (03) con las señales del sensor de imagen del primer (01) y del segundo canal de color (02) mediante una segunda instrucción de cálculo (06), por lo que se genera una señal de salida (13) de un segundo canal de color opuesto (08); - el primer canal de color (07) corresponde al campo receptivo rojo/verde del ojo humano; - el segundo canal de color (08) corresponde al campo receptivo azul/amarillo del ojo humano; - la primera instrucción de cálculo (04) prevé una sustracción ponderada de la señal del sensor de imagen del segundo canal de color (02) de la señal del sensor de imagen del primer canal de color (01); - la segunda instrucción de cálculo (06) prevé una vinculación del mínimo de las señales de salida del sensor de imagen del primer canal de color (01) y del segundo canal de color (02) con la señal del sensor de imagen del tercer canal de color (03); - cada señal del sensor de imagen se somete antes de la vinculación mediante las instrucciones de cálculo (04; 06) a una transformación (09) no lineal y se pondera tras la transformación (09) no lineal con un coeficiente (11), de modo que una mera variación de la intensidad de la imagen de partida no contribuye a una de las señales de salida (12; 13) de los canales de color opuesto (07; 08); - clasificación (23) de las señales de salida (12; 13) de los canales de color opuesto (07; 08), comparándose en un modo de inspección (18) las señales de salida (12; 13) de los dos canales de color opuesto (07; 08) generadas por una imagen de inspección (22) pixel por pixel con valores de datos de referencia (19', 19'') de una memoria de datos de referencia, decidiéndose de este modo si el contenido de imagen del pixel examinado corresponde a una clase determinada

La invención se refiere a un procedimiento para el análisis de desviaciones de color de imágenes con un sensor de imagen según el preámbulo de la reivindicación 1.

El modelo tricromático para la descripción de imágenes en colores aditivos más usado en la técnica es el modelo RGB. En el modelo RGB, el espacio de color se describe mediante los tres colores primarios rojo, verde y azul. El inconveniente de este modelo es, en particular, que la descripción realizada por el modelo RGB no corresponde a la percepción del ojo humano, puesto que en particular no se tiene en cuenta el comportamiento de la percepción humana, es decir, la percepción de los órganos sensoriales.

El documento DE 4419395 A1 da a conocer un procedimiento para el análisis de imágenes de colores mediante un sensor de imagen, cuyas señales de imagen se analizan pixel por pixel. Las señales de imagen se separan según variedad de colores y luminosidad.

El documento DE 69224812 T2 describe un procedimiento para el procesamiento de imágenes en el que las señales RGB se transforman de forma no lineal en valores de señales de colores L, C1, C2.

Por el documento DE 19838806 A1 se conoce un procedimiento par la clasificación de imágenes de colores mediante lógica fuzzy (lógica difusa).

El documento US 2002/021444 A1 describe instrucciones de cálculo para el procesamiento de imágenes con factores de ponderación de los distintos componentes de colores.

Por el artículo de Michael J. Swain y Dana H. Ballard, “Color Indexing”, International Journal of Computer Vision, 7:1, páginas 11-32 (1991), XP000248428 se conoce un procedimiento para el análisis de desviaciones de color de imágenes, generándose canales de color opuesto a partir de canales de color que corresponden a los campos receptivos del ojo humano. Los canales de color opuesto se usan para realizar histogramas.

El documento EP 0473432 B1 da a conocer un procedimiento de análisis de imagen que prevé una transformación con varias señales de entrada con instrucciones de cálculo correspondientes.

La invención tiene el objetivo de crear un procedimiento para el análisis de desviaciones de color de imágenes con un sensor de imagen.

El objetivo se consigue según la invención mediante las características de la reivindicación 1.

En el ojo humano existen tres tipos de conos, que absorben en distintas zonas espectrales. La absorción máxima del tipo de cono S está en la zona espectral azul, concretamente en 420 nm, el tipo de cono M absorbe al máximo en la zona espectral verde, concretamente en 534 nm y el tipo de cono L tiene su máximo de absorción en 564 nm en la zona espectral amarilla/roja. La visión con tres tipos de conos se llama visión tricromática. Las distintas percepciones de color son provocadas por distintas intensidades de excitación de los distintos tipos de conos. La misma excitación de todos los conos hace que se perciba el color blanco. No obstante, con el modelo de visión tricromático no pueden explicarse fenómenos de percepción de color como por ejemplo el antagonismo de color y la constancia de color.

Antagonismo de color significa que determinados colores no pueden verse nunca en transiciones, es decir, que no es posible una transición de color entre estos colores. Los colores que muestran antagonismo de color se llaman colores opuestos o complementarios. Pueden indicarse aquí las parejas de colores rojo/verde y azul/amarillo, así como negro/blanco.

En el caso de la constancia de color, se compensa la distribución espectral variable de la luz, que depende por ejemplo de las condiciones meteorológicas o de la luz de día.

En 1920, Hering desarrolló la teoría de colores opuestos para explicar estos fenómenos de percepción de color de forma diferente de la que los explica el modelo de colores tricromático clásico. El modelo de colores opuestos parte de que los conos están dispuestos en campos receptivos, es decir, en campos azul/amarillo y campos rojo/verde. Por campos receptivos se entienden aquí neuronas y el modo en el que las señales de luz procedentes de los conos son procesadas posteriormente por las neuronas. Para la visión de colores responden sustancialmente dos tipos de campos receptivos. El primer campo receptivo recibe su entrada de datos de los conos L y M, el segundo campo receptivo de los conos S junto con señales ponderadas de distintas maneras de los conos L y M. Se parte de que en el plano de las neuronas o de los campos receptivos se produce una mezcla de colores sustractiva de las excitaciones de los conos.

En el procedimiento para el análisis de desviaciones de color de imágenes impresas, la señal de imagen recibida por el sensor de imagen se analiza pixel por pixel de forma de por sí conocida. Para reproducir los tres tipos de conos del ojo humano con sus distintas sensibilidades espectrales, según la invención la señal de imagen es captada por el sensor de imagen en tres canales de color separados unos de otros. Cada uno de los tres canales de color tiene una sensibilidad espectral característica. Los dos campos receptivos que representan la segunda etapa del procesamiento de colores en la visión humana se simulan mediante una vinculación correspondiente de las señales del sensor de imagen de los tres canales de color separados unos de otros. El campo rojo/verde de la percepción humana de colores representa en el modelo técnico el primer canal de color opuesto. La señal de salida del primer canal de color opuesto se genera mediante vinculación de la señal del sensor de imagen de una primera señal de color con la señal del sensor de imagen de un segundo canal de color. La vinculación se realiza mediante una instrucción de cálculo que está formada por al menos una regla de cálculo. El campo azul/amarillo se genera en el modelo técnico mediante la vinculación de la señal del sensor de imagen de un tercer canal de color con una combinación de las señales del sensor de imagen del primer y del segundo canal de color. El campo azul/amarillo corresponde en el modelo técnico al segundo canal de color opuesto. La señal de salida del segundo canal de color opuesto se genera mediante la vinculación anteriormente descrita. La vinculación se realiza mediante una segunda instrucción de cálculo, que está formada por al menos una regla de cálculo. Para valorar el contenido de imagen del pixel examinado, en la siguiente etapa tiene lugar una clasificación de las señales de salida de los dos canales de color opuesto. De este modo se decide si el contenido de imagen del pixel examinado corresponde a una clase determinada, por lo que puede procederse a una clasificación de bien/mal.

**(Ver fórmula)**

Para el principio de la invención no tiene gran importancia en qué zona espectral están situados los tres canales de color del procedimiento, mientras que se trate de canales de color separados unos de otros. Una forma de realización preferible de la invención prevé que los tres canales de color correspondan a los colores primarios del modelo RGB, es decir, rojo, verde y azul. Esto tiene la ventaja de poder recurrir a un modelo de colores muy extendido.

Para adaptar la sensibilidad espectral de cada canal de color a la percepción espectral de los conos correspondientes de la retina del ojo humano es recomendable que cada canal de color pueda adaptarse en su sensibilidad espectral a la sensibilidad espectral de los conos.

Las dos señales de salida de los canales de color opuesto se generan según la invención de acuerdo con las etapas del procedimiento correspondientes de la reivindicación 1. Una posibilidad alternativa, ya conocida por el documento XP 000248428, es que una regla de cálculo de la primera instrucción de cálculo prevé una sustracción ponderada de la señal del sensor de imagen del segundo canal de color de la señal del sensor de imagen del primer canal de color y/o que una regla de cálculo de la segunda instrucción de cálculo prevé una sustracción ponderada de la suma ponderada de las señales del sensor de imagen del primer y del segundo canal de color de la señal del sensor de imagen del tercer canal de color.

En la invención, cada señal de los canales de color opuesto es sometida a una instrucción de transformación no lineal antes de la vinculación. Una transformación tiene, en particular, la ventaja de que puede tenerse en cuenta el carácter digital de captaciones de imágenes generadas por vía electrónica. Además, gracias a instrucciones de transformación es... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el análisis de desviaciones de color de imágenes impresas con un sensor de imagen, analizándose la señal de imagen recibida del sensor de imagen pixel por pixel, caracterizado por las siguientes etapas de procedimiento:

- a partir de unos canales de color (01; 02; 03) se genera una señal de sensor de imagen para cada canal de color (01; 02; 03);

- vinculación de la señal del sensor de imagen de un primer canal de color (01) con la señal del sensor de imagen de un segundo canal de color (02) mediante una primera instrucción de cálculo (04), por lo que se genera una señal de salida (12) de un primer canal de color opuesto (07), así como vinculación de la señal del sensor de imagen de un tercer canal de color (03) con las señales del sensor de imagen del primer (01) y del segundo canal de color (02) mediante una segunda instrucción de cálculo (06), por lo que se genera una señal de salida (13) de un segundo canal de color opuesto (08);

- el primer canal de color (07) corresponde al campo receptivo rojo/verde del ojo humano;

- el segundo canal de color (08) corresponde al campo receptivo azul/amarillo del ojo humano;

- la primera instrucción de cálculo (04) prevé una sustracción ponderada de la señal del sensor de imagen del segundo canal de color (02) de la señal del sensor de imagen del primer canal de color (01);

- la segunda instrucción de cálculo (06) prevé una vinculación del mínimo de las señales de salida del sensor de imagen del primer canal de color (01) y del segundo canal de color (02) con la señal del sensor de imagen del tercer canal de color (03);

- cada señal del sensor de imagen se somete antes de la vinculación mediante las instrucciones de cálculo (04; 06) a una transformación (09) no lineal y se pondera tras la transformación (09) no lineal con un coeficiente (11), de modo que una mera variación de la intensidad de la imagen de partida no contribuye a una de las señales de salida (12; 13) de los canales de color opuesto (07; 08);

- clasificación (23) de las señales de salida (12; 13) de los canales de color opuesto (07; 08), comparándose en un modo de inspección (18) las señales de salida (12; 13) de los dos canales de color opuesto (07; 08) generadas por una imagen de inspección (22) pixel por pixel con valores de datos de referencia (19', 19”) de una memoria de datos de referencia, decidiéndose de este modo si el contenido de imagen del pixel examinado corresponde a una clase determinada.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los tres canales de color (01; 02; 03) corresponden a los colores primarios del modelo RGB, es decir, R= red (rojo), G=green (verde) y B=blue (azul).

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque es ajustable la sensibilidad espectral de cada canal de color (01; 02; 03).

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en al menos un canal de color opuesto (07; 08) se filtra al menos una señal mediante un filtro de paso bajo (16), en particular un filtro de paso bajo de Gauss.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el procedimiento presenta un modo de aprendizaje (17) y un modo de inspección (18), almacenándose en el modo de aprendizaje (17) los valores de datos de referencia (19'; 19”) de los dos canales de color opuesto (07; 08) generados mediante al menos una imagen de referencia (21) en una memoria de datos de referencia y comparándose en el modo de inspección (18) las señales de salida (12; 13) de los dos canales de color opuesto (07; 08) generadas por una imagen de referencia (22) pixel por pixel con los valores de datos de referencia (19'; 19”) de la memoria de datos de referencia.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la comparación se realiza mediante un sistema de clasificadores (23).

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque se usan sistemas de clasificadores lineales o no lineales (23), en particular, clasificadores por valor umbral, clasificadores por distancia euclidiana, clasificadores bayesianos, clasificadores difusos (fuzzy) o redes neuronales artificiales.

8. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque los valores de datos de referencia (19'; 19”) de cada pixel almacenados en la memoria de datos de referencia se generan mediante análisis de varias imágenes de referencia (21), por lo que se define una ventana de tolerancia para los valores de datos de referencia (19; 19”).

9. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque con el procedimiento se analizan imágenes impresas.