用於塗層預測、施塗和檢查的實時數字增強成像的製作方法

2023-06-04 18:09:11 2

本公開要求於2014年3月12日提交的美國臨時專利申請號61/951,603的優先權和權益，所述專利申請的全部內容通過引用結合在此。

技術領域

本公開涉及用於執行與塗層和顯示有關的數字圖像處理的系統和方法，並且更具體地涉及提供用於塗層預測、施塗和檢查的實時數字增強成像的系統和方法。

背景技術：

在一些應用中，由用戶施塗到基材(例如，金屬基材的表面)上的塗層(例如，油漆)的結果厚度對於提供所期望的性能(例如，對基材的適當保護)而言可能是至關重要的(或者至少是重要的)。例如，對於防止對在海洋應用中使用的金屬基材的腐蝕而言，實現所施塗的塗層的指定厚度是至關重要的。在例如如海洋應用和油氣管道應用等應用中使用自檢塗層。自檢塗層通常包括提供對塗層性質(比如，厚度)的視覺指示(例如，肉眼可見或不可見的)的塗層(例如，液體或粉末)。作為示例，可以在施塗塗層時或者在施塗塗層之後提供對塗層性質的視覺指示。根據實施例，例如，塗層的顏色可能隨著所施塗的厚度的變化而變化。以此方式，在用戶施塗塗層時，用戶能夠執行某種水平的自檢。也就是說，在將塗層施塗到基材上時，用戶可以以可視方式觀察塗層的顏色，以嘗試判定厚度是否正確。然而，用戶通過使用肉眼來觀察塗層從而辨別顏色的變化(以及，因此，塗層薄膜的變化)的能力是有限的。

通過將這種系統和方法與在本申請的其餘部分中參照附圖而闡述的本發明的實施例進行比較，常規、傳統和所提出的方法的進一步的局限性和缺點對本領域內的技術人員而言將變得明顯。

技術實現要素：

公開了提供用於塗層預測、施塗和檢查的數字增強成像的系統和方法。儘管許多實施例被描述為「實時」地發生，但是應當理解的是，既可以實時地又可以在圖像處理或分析時具有延遲地使用在本文中所描述的系統和方法。實時數字成像和處理設備提供對所獲取的數字成像數據的實時圖像獲取、處理和顯示，以允許用戶辨別除了可以通過使用肉眼觀察來辨別的變化以外的變化(例如，被施塗到基材上的自檢塗層的厚度的變化)。實時數字成像和處理設備還可以提供塗覆前和塗覆後檢查能力以及塗層預測能力。

另外地，系統和方法的各種實施例可以提供實時數字增強成像方法，包括但不限於對以下各項的使用：校準、光學鏡頭、受控光源、立體視覺、多光譜成像(例如，可能感興趣的是經由多光譜分析進行的實時和靜止圖像塗層檢查兩者)、數字識別(例如，使用QR碼)、基於位置和取向的服務、具有設計的著色異常的塗層、固定式設備、可攜式設備、遠程設備、以及可穿戴設備。功能可以包括但不限於：可記錄性、不可記錄性、點檢測、混合比確定、非接觸顏色匹配、同色異譜預測、光源校準、基材校準、塗層校準、顯示校準、量化、可定義的偏差、可定義的容差、目視薄膜厚度確定、輪廓識別/確定、以及非接觸薄膜厚度計量(即，量化的薄膜厚度)。

本發明的實施例提供了一種方法。所述方法包括：獲取被施塗到基材上的塗層的實時數字成像數據；對所述實時數字成像數據執行實時數字圖像處理，以生成增強的實時數字成像數據，其中，所述增強的實時數字成像數據提供在數字成像數據中的顏色之間的增強的差異，並且其中，在所述增強的實時數字成像數據中的每一種顏色與所施塗的塗層的厚度相關；以及顯示所述增強的實時數字成像數據的可視化表示。

本發明的另一個實施例提供了一種方法。所述方法包括：對待塗覆基材進行數字成像，以獲取數字成像數據；對所述數字成像數據進行數字處理，以增強所述數字成像數據，由此生成增強的數字成像數據；對所述增強的數字成像數據進行數字處理，以量化表面特性(比如，在基材上的汙染或者基材變化)的水平；以及顯示所述表面汙染水平的可視化表示以及所述增強的數字成像數據的可視化表示中的至少一個可視化表示。

本發明的實施例提供了一種方法。所述方法包括：獲取已經被施塗到基材上的塗層的實時數字成像數據；對所述實時數字成像數據執行實時數字圖像處理，以生成增強的實時數字成像數據；以及顯示所述增強的實時數字成像數據的可視化表示，其中，所述增強的實時數字成像數據提供對視覺外觀的增強。

本發明的實施例提供了一種方法。所述方法包括：在塗層已經被施塗到基材上之前，獲取所述塗層的實時數字成像數據；對所述實時數字成像數據執行實時數字圖像處理，以生成增強的實時數字成像數據；以及顯示所述增強的實時數字成像數據的可視化表示，其中，所述增強的實時數字成像數據提供對視覺外觀(例如，對生產中的或者在容器中的溼油漆的檢查)的增強。

本發明的進一步實施例提供了一種方法。所述方法包括：在數字成像和處理設備上選擇至少一種顏色；對待塗布物體(例如，房間的內部)進行數字成像，以使用所述數字成像和處理設備來獲取數字成像數據；使用所述數字成像和處理設備來對所述數字成像數據進行數字處理以便：在所述數字成像數據中將待噴塗的所述物體的所述不同的表面彼此分割並且在所述數字圖像數據中應用所述至少一種顏色到所述表面中的一個或多個表面上以生成增強的數字成像數據；以及在所述數字成像和處理設備的顯示屏幕上顯示所述增強的數字成像數據的可視化表示。

將從以下說明和附圖中更加全面地理解本發明的這些和其他優點和新穎特徵及其所展示的實施例的細節。

附圖說明

圖1展示了在將塗層施塗到基材上的同時監測在基材上的塗層的厚度的方法的示例性實施例；

圖2展示了實時數字成像和處理(RTDIP)設備的示例性實施例的系統框圖；

圖3是圖1的在將塗層施塗到基材上的同時使用圖2的實時數字成像和處理設備來監測塗層的厚度的方法的示例性實施例的流程圖；

圖4示出了在進行圖像增強之前基材上的塗層的第一圖像的示例性實施例以及在進行圖像增強之後基材上的塗層的第二圖像的示例性實施例；

圖5展示了可以用於執行圖1和圖3的方法的實時數字成像和處理(RTDIP)設備的若干示例性實施例；

圖6展示了在進行圖像增強和量化塗層厚度之後所獲取的基材上的塗層的圖像的示例性實施例；

圖7展示了在塗料容器上可以被掃描並被用於選擇實時數據成像和處理(RTDIP)設備的預置的代碼的示例性實施例；

圖8展示了個人可以如何使用圖1和圖3的方法來遠程地監測將塗層實時地施塗到基材上的示例性實施例；

圖9展示了在施塗塗層之前被汙染的基材的增強圖像(由RTDIP設備生成)的多個示例性實施例；

圖10是用於量化在待塗覆基材上的表面汙染水平的檢查方法的示例性實施例的流程圖；

圖11展示了示例性實施例：在已經施塗塗層之後，實時數字成像和處理設備被用於檢查所塗覆的表面並且顯示示出了在所塗覆的表面上的局部點處的塗層厚度變化的增強圖像；

圖12展示了示例性實施例：實時數字成像和處理(RTDIP)設備被用於使用多光譜成像來施塗並檢查所塗覆的表面；

圖13展示了圖12的實時數字成像和處理(RTDIP)設備的示例性實施例的系統框圖；

圖14展示了房間的若干數字處理圖像的示例性實施例，每一個圖像數字地強加不同的顏色，示出了如果房間被塗布有不同的顏色的話房間將看起來如何；

圖15展示了房間的數字處理圖像的示例性實施例，數字地強加兩種顏色，示出了如果房間的第一部分被塗布有第一顏色並且房間的第二部分被塗布有第二顏色的話房間將看起來如何；

圖16展示了公路上的交通場景的數字處理圖像的示例性實施例，突顯了具有特定顏色的車輛；以及

圖17示出了在進行圖像處理之前商店場景的第一圖像的示例性實施例以及在進行圖像處理以突顯正常場景的變化之後相同的商店場景的第二圖像的示例性實施例。

圖18至圖21描繪了涉及光譜響應與塗層厚度的映射的各種實施例的數據結構。

具體實施方式

在本文中所描述的系統和方法的某些實施例提供用於塗層預測、施塗和檢查的實時數字增強成像。在本文中所描述的系統和方法的其他實施例提供用於執法應用、安全應用等的實時數字增強成像。可以實時地應用如在本文中所描述的本發明的實施例，或者將其保存以供稍後審查和處理。

在本文中所描述的實時數字成像和處理(RTDIP)設備和方法的各種實施例提供圖像處理技術的各種組合，以實現在本文中所描述的各種施塗功能、檢查功能、預測功能以及其他安全功能和執法功能。各種類型的圖像處理技術可以包括：顏色映射、對比度調處(增強、拉伸、線性的、非線性的)、直方圖均衡化、亮度控制、使用空間卷積核的掩模、濾波(空間的、光譜的、時間的、邊緣增強、銳化、平滑)、壓縮、閾值化、卷積、關聯、分割、多光譜帶比值法、強度-色調-飽和度(IHS)變換、空間卷積濾波(例如，定向濾波)、圖像相減、圖像放大、分層、聚焦、散焦、鏡像、以及空間對準。其他圖像處理技術也是可能的。根據各種實施例，可以在軟體、硬體或其組合中實施這種圖像處理技術、並且可以針對特定操作模式而對所述圖像處理技術進行調整、校準和預先設置。

施塗模式

圖1展示了在將塗層施塗到基材的表面上的同時監測基材110的表面上的塗層100的厚度的方法的示例性實施例。如在圖1中所示出的，用戶120正使用噴槍130來將塗層100施塗到基材110的表面上。在其他實施例中，施塗塗層的其他方法是可能的(例如，使用浸沒在包含塗層的容器中的漆刷)。在一些應用中，被施塗到基材上的塗層的結果厚度對於提供適當保護而言可能是至關重要的(或者至少是重要的)。

參照圖1，噴槍130被可操作地連接至包含自檢塗層(SIC)的塗料容器140。根據實施例，自檢塗層包括提供厚度的視覺指示(例如，肉眼可見或不可見的)的塗層(例如，液體塗層)。作為示例，可以在施塗塗層時或者在施塗塗層之後提供對塗層性質的視覺指示。根據實施例，例如，塗層的顏色可能隨著所施塗的厚度的變化而變化。以此方式，在用戶施塗塗層時，用戶能夠執行某種水平的自檢。也就是說，在將塗層施塗到基材上時，用戶可以以可視方式觀察塗層的顏色，以嘗試判定厚度是否正確。

人類用戶用肉眼來觀察塗層的顏色(或者基材上的塗層的顏色的變化)的能力受限於隨著塗層的厚度的改變而發生的實際顏色變化並且受限於用戶的視覺敏銳度和辨別力。然而，在圖1的實施例中，用戶穿戴著實時數字成像和處理(RTDIP)設備150(例如，基於谷歌眼鏡TM)，以在用戶實時地施塗塗層時幫助辨別所施塗的塗層的顏色(以及因此厚度)。

圖2展示了實時數字成像和處理(RTDIP)設備150的示例性實施例的系統框圖。根據實施例，RTDIP設備150包括彩色攝像機151、顯示屏幕(例如，平視顯示器(HUD))152、處理部件153、用戶界面154、無線通信部件155、計算機存儲器156、以及被存儲在計算機存儲器156中並且被配置成用於在處理部件153上執行的軟體編碼指令。軟體編碼指令被配置(即，被編程)成用於當在與彩色攝像機151、顯示屏幕152、用戶界面154、無線通信部件155以及計算機存儲器156(「計算機存儲器」可以指物理設備或者如網站或雲存儲等其他存儲機制)協作運行的處理部件153上執行時提供在本文中所描述的各種功能(例如，增強的顏色辨別力和量化塗層厚度)。根據實施例，軟體編碼指令可以至少採用存儲在計算機存儲器156中的作業系統157和實時數字增強成像(RTDEI)軟體應用158的形式。

由RTDEI軟體應用158提供的功能可以被配置成是相當全面的。例如，RTDEI軟體應用158可以執行各種圖像增強操作，比如亮度調整和對比度調整、顯示調整、顏色映射、通道疊加、噪聲抑制、分割等。在一些實施例中，RTDEI軟體應用158自動地執行圖像增強操作，而無需用戶輸入。在一些實施例中，提供用戶界面來接收用於圖像增強的用戶輸入，並且RTDEI軟體應用158響應於用戶輸入而執行圖像增強操作。

根據替代性實施例，處理部件153可以是數位訊號處理器(DSP)或者其他某種面向軟體的邏輯電路。根據實施例，RTDIP設備能夠記錄數字成像數據(視頻或者靜止圖像)以供隨後回放(例如，記錄所獲取的成像數據和增強的成像數據以供比較)。用戶界面154可以包括例如觸屏顯示器、鍵盤、滑鼠、聲音激活能力、以及其他一些技術。

根據某些實施例，軟體編碼指令被配置(即，被編程)成用於確定光譜響應與塗層厚度之間的相互關係。例如，從被施塗到基材表面上的自檢材料中獲得原始圖像。RTDEI軟體應用158執行一個或多個圖像增強操作，以生成增強的圖像。從增強的圖像中確定關於光源的光譜響應。執行塗層厚度測量，並且將所測量的塗層厚度連同光譜響應存儲在計算機存儲器156中的數據結構中。以上所述的過程繼續收集光譜響應和塗層厚度的許多數據點。軟體編碼指令被配置(即，被編程)成用於例如使用線性回歸方法基於所收集的數據點來確定指示了光譜響應與塗層厚度之間的相互關係的公式。例如，在給定特定基材表面和特定光源的情況下，所述公式表明塗層厚度有關於光譜響應。根據實施例，之後，RTDEI軟體應用158可以被配置成用於使用所述公式基於從增強的圖像中獲得的光譜響應來計算塗層厚度。

根據一些實施例，可以將所收集的光譜響應和塗層厚度的數據點存儲到計算機存儲器156中的資料庫中，所述資料庫將光譜響應映射到塗層厚度上。之後，RTDEI軟體應用158執行資料庫查詢，以從對應於自檢塗層材料的獲得自增強的圖像中的光譜響應的資料庫中讀出塗層厚度。

圖3是圖1的在將塗層施塗到表面或基材上的同時使用圖2的實時數字成像和處理設備150來監測塗層的厚度的方法300的示例性實施例的流程圖。在所述方法的步驟310中，將自檢塗層(SIC)施塗到表面上。作為SIC的示例，可以如下使用可以從Sherwin Williams公司獲得的Fast Clad環氧底漆。Fast Clad環氧底漆是高固體環氧氨塗料。將顏料從底漆中移除，並且將具有低不透明度性質的黃色顏料添加到底漆中。最初地被施塗到基材上時，具有低不透明度黃色顏料的底漆是相對透明的，但是隨著塗層變得更薄，具有所述顏料的底漆變得更加不透明。

應當理解的是，可以根據即將進行的施塗而使用不同顏色的顏料。例如，可以在基材是黑色的情況下使用黃色顏料。這提供了良好的顏色對比度，而如果底層基材是黑色的，那麼在塗層中的黑色顏料的效果並不好。另外地，可以採用包括使用噴槍或漆刷在內的許多不同的方式中的任何方式來將塗層施塗到表面上。

在步驟320中，生成被實時地施塗到基材上的SIC的一個或多個數字圖像，以獲取數字成像數據。例如，穿戴RTDIP設備150的用戶可以使用彩色攝像機151來獲取實時顏色數字視頻成像數據。根據實施例，所獲取的數字圖像數據對應於被應用到表面上的SIC的一個或多個實時數字圖像。數字圖像可以是二維或者三維的，並且可以包括一個或多個顏色通道。例如，數字圖像包括二維像素網格，其中，每一個像素與一組坐標和強度值(例如，在0與最大強度值之間的整數)相關聯。更高的強度值指示更亮的像素，並且更低的像素值指示更暗的像素。

在步驟330中，實時地對數字成像數據進行數字處理，以增強在數字成像數據中顏色之間的差異。例如，在處理部件153上運行的RTDEI軟體應用158可以通過執行各種類型的圖像處理和濾波技術來對實時顏色數字視頻成像數據進行數字處理，以生成經處理的實時顏色數字視頻成像數據。可以使顏色差異對於人類用戶而言是明顯的。例如，可以採用不同的方式來解釋顏色差異，比如，通過在其中色調被表示為柱面形顏色空間內的角度的顏色空間。在這種顏色空間中，對於人類用戶而言將是明顯的顏色差異可能是柱面坐標系內的45度的差異。換言之，由柱面顏色坐標顏色空間中的某個度數(例如，在某個實施例中的45度或更高)來分離的顏色可以提供令人滿意的顏色差異。然而，應當理解的是，還可以使用小於45度來實現明顯的顏色對比度。

根據一些實施例，RTDEI軟體應用158執行與所獲取的數字圖像數據相關聯的一個或多個數字圖像的亮度調整和對比度調整。具體地，RTDEI軟體應用158選擇數字圖像中的一些像素並且根據預定算法來改變所選擇的像素的強度值。作為示例，RTDEI軟體應用158將數字圖像的許多像素的強度值映射到顯示值(例如，通過線性函數)上。根據某些實施例，RTDEI軟體應用158執行與所獲取的數字圖像數據相關聯的一個或多個數字圖像的顯示調整。例如，使得數字圖像的具有非常高強度和/或非常低強度的像素是可見的，RTDEI軟體應用158執行非線性顯示調整(例如，伽馬校正、歸一化、對比度拉伸、直方圖均衡化等)，從而使得低強度值變得更大，而無需填滿高強度值。

根據實施例，RTDEI軟體應用158執行與所獲取的數字圖像數據相關聯的一個或多個數字圖像的顏色映射。具體地，RTDEI軟體應用158將數字圖像的許多像素的強度值映射到顏色上(例如，使用一個或多個查找表)。

例如，可以將強度值映射到包括對應於基本顏色(紅色、綠色和藍色)的三種分量的顏色上。顏色的不同分量值指示不同的基本顏色明暗度。為了增強顏色差異，RTDEI軟體應用158可以選擇數字圖像中的許多像素並且改變被映射到所選擇的像素上的顏色值，從而使得對所選擇的像素基本顏色明暗度進行調整。在一些實施例中，RTDEI軟體應用158自動地執行顏色增強操作，而無需用戶輸入。在一些實施例中，提供用戶界面來接收用於顏色增強的用戶輸入，並且RTDEI軟體應用158響應於用戶輸入而執行顏色增強操作。根據實施例，RTDEI軟體應用158執行與所獲取的數字圖像數據相關聯的一個或多個數字圖像的通道疊加。具體地，RTDEI軟體應用158創建數字圖像的不同顏色通道的疊加、調整對每一個通道的顯示、並且將設置從一個疊加轉移到另一個疊加以允許進行視覺比較。

根據實施例，RTDEI軟體應用158執行與所獲取的數字圖像數據相關聯的一個或多個數字圖像的噪聲抑制。例如，RTDEI軟體應用158可以應用一個或多個卷積濾波器(例如，均值濾波器、高斯模糊濾波器、邊緣增強濾波器等)來減少數字圖像中的噪聲。在另一個示例中，RTDEI軟體應用158可以應用一個或多個排序濾波器來進行噪聲抑制，例如，使用具體選擇的像素的強度值來代替許多像素的強度值。根據實施例，RTDEI軟體應用158執行對與所獲取的數字圖像數據相關聯的一個或多個數字圖像的分割，以將一個或多個物體從背景中分離並且將物體彼此分離。例如，選擇閾值範圍，並且物體的所有像素具有閾值範圍內的強度值。

在步驟340中，顯示經處理的數字成像數據，以便以可視方式實時地示出顏色之間的增強差異。例如，處理部件153可以對經處理的實時顏色數字視頻成像數據進行格式化並將其發送至顯示屏幕152以供顯示。根據實施例，顯示屏幕152是被定為在用戶的眼睛前面的HUD。

圖4示出了在進行圖像增強之前基材上的塗層的第一圖像410的示例性實施例以及在進行圖像增強之後基材上的塗層的第二圖像420的示例性實施例。第一圖像410表示由RTDIP設備150的彩色攝像機151所獲取的實時顏色數字視頻成像數據的單個圖像。在圖像410中的顏色看起來相對均勻，但是在圖像410的中間部分附近，所述顏色稍微較暗。當觀看這種未經處理的圖像時，用戶將難以(如果有可能)辨別基材上的任何顯著的塗層厚度變化。

第二圖像420表示在已經由在處理部件153上運行的RTDEI軟體應用158處理圖像410之後，由彩色攝像機151所獲取的實時顏色數字視頻成像數據的單個圖像。如在第二圖像420中可以看到的，在第二圖像中出現了更大的顏色變化，向用戶提供有關基材上的塗層的厚度如何變化的好得多的指示。用戶可以在顯示屏幕152上觀看這種經處理的信息並且使用此信息來試圖平滑或者將更加均勻的塗層施塗到基材上。在這一點上應當注意的是，儘管在本文中的附圖中所示出的圖像被表示為灰度顏色，但是現實應用可以利用如例如由紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)像素的組合來數字地表示的可見顏色的全光譜。

圖5展示了可以用於執行圖1和圖3的方法的實時數字成像和處理(RTDIP)設備的若干示例性實施例。一個實施例是在本文中已經討論的可穿戴RTDIP設備150。另一個實施例是採用膝上計算機的形式的RTDIP設備510。進一步實施例是採用行動電話(例如，「智慧型電話」)的形式的RTDIP設備520。又一個實施例是採用平板計算機的形式的RTDIP設備530。又另一個實施例是具有把手541、光源542和偏光攝像機鏡頭543的RTDIP設備540。光源542可以提供導致獲取更加一致的圖像的照明。此外，偏光鏡頭543可以用於減少或消除所獲取的圖像中的不想要的反射或眩光。根據各種其他實施例，除了偏光鏡頭以外，可以將其他設備用於減少或者消除所獲取的圖像中的不想要的反射或眩光。這些各種設備中的每一個設備可以具有在圖2中所展示的部件，但是採用不同的形狀因子和配置來提供每一個設備。某些形狀因子和配置對於某些應用而言可能是更加合適的。根據其他實施例，其他形狀因子和配置也是有可能的。

圖6展示了在進行圖像增強和量化塗層厚度之後所獲取的基材上的塗層的圖像610的示例性實施例。使用採用平板電腦的形式的RTDIP設備530來獲取和顯示所述圖像。如由不同的顏色和由在所顯示的圖像610的底部處所顯示的數值(例如，5、10、15、20、25)所指示的，塗層的厚度從左到右(從更薄到更厚)變化。應當再次注意的是，即使在圖6中所示出的圖像被表示為灰度顏色，但是現實應用可以利用如例如由紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)像素的組合來數字地表示的可見顏色的全光譜。

根據實施例，對RTDEI軟體應用158進行校準，從而使得可以將所產生的顏色轉換成表示所施塗的塗層(定量計量)的估計厚度(例如，以毫米計量)的數值(例如，5、10、15、20、25)。每一種不同類型的自檢塗層(SIC)可以具有其自身的校準設置，以準確地將增強的圖像數據的顏色轉換成數字厚度值。

圖7展示了在塗料容器140上可以被掃描和被用於選擇實時數據成像和處理(RTDIP)設備的預置的機器可讀的代碼710的示例性實施例。根據實施例，代碼710可以是快速響應(QR)代碼(或者其他某種類型的條形碼)，並且RTDIP設備150可以被配置成用於使用攝像機151來獲取代碼710的圖像並且使用在處理部件153上運行的RTDEI軟體應用158來對代碼710的圖像進行解碼。可替代地，RTDIP設備150可以包括用於閱讀代碼的單獨的光掃描儀(例如，雷射掃描儀)。

代碼710識別容器140中的SIC的類型。一旦RTDIP設備150已經對代碼710進行解碼以識別塗層，RTDIP設備150就可以選擇與所識別的塗層相關聯的圖像處理操作、參數和校準因子(例如，選擇塗層預置)。根據實施例，已經優化了與所識別的塗層相關聯的塗層預置，從而使得顯示增強的圖像數據時，使用塗層預置來進行的對所獲取的實時顏色數字視頻成像數據的處理向用戶提供良好的顏色辨別力和/或塗層厚度的量化。對塗層預置的優化或校準可以考慮基材類型、塗層類型、光照條件和附加變量(例如，鏡頭)。稍後在本文中詳細地對校準進行討論。

作為示例，參照圖1和圖2，RTDIP設備150的RTDEI軟體應用158可以在塗層施塗模式下採用光譜濾波技術、對比度增強技術、直方圖均衡化技術和顏色映射技術的組合。根據實施例，這種組合允許用戶更加迅速且容易地在被施塗到基材110的表面上的自檢塗層100的各種顏色(即，厚度)之間進行區分，並且至少向用戶提供最小施塗厚度和最大施塗厚度的定量視圖。

圖8展示了個人可以如何使用圖1和圖3的方法來遠程地監測將塗層實時地施塗到基材上的示例性實施例。如之前在本文中所描述的，RTDIP設備可以包括無線通信部件155。無線通信部件155可以通過例如通信網絡810來提供WiFi通信能力、3G或LTE通信能力、或者其他某種類型的無線通信能力。通信網絡810可以是網際網路、蜂窩電話網絡、衛星通信網絡、其某個組合、或者與無線通信部件155兼容的其他某種類型的通信網絡。

參照圖8，監督者820可以坐在遠離將塗層施塗到基材上的用戶120所在的位置處的計算機830旁。可以經由通信網絡810使用無線通信部件155來將由RTDIP設備150生成的增強的實時顏色數字視頻成像數據從RTDIP設備150無線地傳輸至遠程計算機830。因此，監督者820可以實時地監測用戶的表現。如果用戶在適當地施塗塗層時遇到困難(例如，建立指定厚度的均勻塗層)，那麼監督者可以採取行動例如來使用更加合格的人員來代替用戶。在施塗過程期間可由RTDIP設備提供的其他特徵可以包括例如質量保證功能、施塗材料的體積量化(例如，量化的厚度乘以計算的尺寸，以及將量化的厚度轉換成加侖或者其他某種計量單位)、和孔檢測。

檢查模式

待塗覆基材(例如，金屬基材)的表面上可能具有在施塗塗層材料之前需要清除的鏽、鹽、汙垢或者其他某種汙染物質。儘管可能已經「清潔」了基材表面並且基材表面對於肉眼而言看起來是乾淨的，但是在基材上仍然可能存在不可接受的汙染水平。這種不可接受的汙染水平可能使隨後施塗的塗層不適當地粘附在表面上，由此不適當地保護表面。通常，RTDIP設備的實施例可以用於在進行塗覆之前檢測、識別、量化和記錄基材表面的狀態。檢查模式還可以用於分析基材的(例如，多孔基材的)變化，或者用於對已經應用到表面上的預處理進行分析。對基材變化或預處理的分析可以或者可以不使用顏色差異來示出變化，但是可以使用IR光。根據實施例，RTDIP設備可以用於對基材的表面進行成像；增強的圖像，以更加清楚地辨別任何汙染物質；以及向用戶顯示增強的圖像。

圖9在902處展示了在施塗塗層之前，被汙染的基材表面的增強圖像(由RTDIP設備生成)的多個示例性實施例。圖9的每一個增強圖像對應於具有不同類型和數量的汙染物質(例如，鏽、鹽、汙垢)的基材表面。在一些情況下，鹽可以是可見的(在可見光譜中)並且可以要求應用指示劑來使鹽是可見的。然而，可以使用多光譜技術來對在可見光譜中以其他方式不可見的鹽進行檢測和可視化，而無需使用所應用的指示劑。

在進行塗覆之前，通過使用適當地配置的RTDIP設備來提供基材的表面的增強圖像，用戶可能能夠清楚地判定表面是否足夠乾淨以施塗塗層。根據實施例，可以經由RTDIP設備的用戶界面154來選擇與某種類型的汙染(例如，鏽、鹽或者汙垢)相關聯的圖像處理操作、參數和校準因子(檢查預置)。根據實施例，優化與特性類型的汙染物相關聯的檢查預置，從而使得顯示增強的圖像數據時，使用檢查預置來進行的對所獲取的實時顏色數字視頻成像數據的處理向用戶提供在基材表面的被汙染的部分與未被汙染的部分之間的良好視覺辨別力。

根據實施例，用戶可以基於在增強的圖像中所顯示的汙染物質的顏色來識別汙染物質的類型。例如，可以將鏽顯示為橘色和紅色的陰影。可以將鹽顯示為灰色的陰影。可以將汙垢顯示為褐色的陰影。例如，清潔、未被汙染的表面可能看起來是白色。此外，可以通過將所獲取的數字成像數據與所加載的表面預處理比較標準進行比較來量化表面預處理的水平或等級。

此外，用戶可能不僅能夠辨別特定類型的汙染物質的存在，而且能夠基於顏色來至少定量地辨別在表面的任何成像部分上的汙染物質的量。而且，根據實施例，可以確定並且數字地向用戶顯示汙染物質的定量的量。例如，可以向用戶顯示被汙染的表面的百分比。可以至少部分地通過將在示出了汙染物質的圖像中的像素的數量(例如，指示鏽的紅色和橘色像素的數量)除以圖像中的像素的總數量來實現這一點。

圖10是用於識別和/或量化在待塗覆的基材上的表面汙染水平的檢查方法1000的示例性實施例的流程圖。表面特性可以包括但不限於待塗覆基材上的表面汙染水平以及表面變化。再次，基材的表面可能或者可能沒有被汙染有例如鏽、鹽或者汙垢。在所述方法的步驟1010中，對待塗覆基材的表面進行數字成像，以獲取數字成像數據。例如，用戶可以使用採用平板計算機的形式的RTDIP設備530來對基材的表面進行成像。根據實施例，獲取單個圖像可能是足夠的。在步驟1020中，對數字成像數據進行數字處理，以增強數字成像數據中的顏色之間的差異，由此生成增強的數字成像數據(例如，顏色差異可能是30度或更高)。顏色差異可以幫助在增強的數字成像數據中的被汙染的像素和未被汙染的像素之間進行辨別，並且幫助在增強的數字成像數據中的不同類型的汙染之間進行辨別。使用肉眼來直接觀看基材的表面時，這種辨別對於用戶而言可能不是非常明顯的。

在步驟1030中，對增強的數字成像數據進行數字處理，以量化基材上的表面汙染水平。例如，可以生成表示被汙染的成像表面的百分比的數值。作為另一個示例，可以計算增強的數字成像數據上的像素顏色的標準差並且使其與成像表面上的汙染量相關。在步驟1040中，顯示表面汙染水平的可視化表示，並且可選擇地顯示增強的數字成像數據的可視化表示。例如，可以將表面汙染水平向用戶顯示為數值，並且可以向用戶指示增強的數字成像數據的可視化表示，其中，大部分汙染存在於基材的表面上。一旦清潔了待塗覆基材的表面，用戶就可以再次執行檢查方法1000，以驗證汙染水平在可接受的限制內。可以使用類似的步驟來識別和量化表面變化。

根據實施例，作為示例，參照圖9和圖10，RTDIP設備530的RTDEI軟體應用158可以在施塗前檢查模式下採用邊緣增強技術、壓縮技術和閾值化技術的組合來允許用戶更加迅速且容易地確定待塗覆基材的表面上的汙染的存在和定量的量。此外，根據實施例，RTDIP設備530的RTDEI軟體應用158可以在施塗前檢查模式下採用壓縮技術、遮蔽技術和關聯技術的組合來允許用戶更加準確地確定汙染的類型(例如，鏽、鹽、汙垢)。

在進行塗覆之後，可以將RTDIP設備的實施例用於進行檢查，以增強問題區域(比如，點缺陷或微裂紋)，在所述問題區域中，塗層厚度不正確或者所施塗的塗層可能具有不正確的混合比。

圖11展示了在已經施塗塗層之後(所施塗的塗層可能或者可能不在此點乾燥或固化)，實時數字成像和處理設備530被用於檢查所塗覆的表面並且顯示示出了在所塗覆的表面上的局部點處的塗層厚度變化的增強圖像1110的示例性實施例。如在圖像1110的中心部分可以看到的，存在明顯大量的塗層厚度變化。檢查員可以使用增強圖像作為應當修正(例如，通過重新施塗塗層)在局部點中的塗層的證明。在其他實施例中，可以將RTDIP設備用於檢查大的區域，以使具有不同厚度的區域可視化或者使可能具有其他問題(比如，錯誤的部件混合比)的塗層的區域可視化。

作為示例，參照圖11，RTDIP設備530的RTDEI軟體應用158可以在施塗後檢查模式下採用對比度增強技術、直方圖均衡化技術、顏色映射技術和放大技術的組合。

通常，在將塗層施塗到基材上之後，檢查員可以在檢查模式下為了質量保證的目的而使用RTDIP設備來檢測、識別、量化(計量)、和記錄的所產生的塗層狀態。例如，可以計算塗層的增強的數字成像數據上的像素顏色的標準差，並且將其與基材上的塗層厚度的偏差量(或者塗層厚度的均勻度量)相關。

圖12展示了實時數字成像和處理(RTDIP)設備1200被用於使用雙光譜成像來施塗和檢查所塗覆的表面的示例性實施例。圖13展示了實時數字成像和處理(RTDIP)設備1200的示例性實施例的系統框圖。RTDIP設備1200包括對應於第一電磁頻譜的第一傳感器1310以及對應於第二電磁頻譜的第二傳感器1320(見圖13)，而不是具有對應於單個電磁頻譜(例如，可見光)的單個攝像機151。例如，根據實施例，第一傳感器1310是可見光譜彩色攝像機，並且第二傳感器1320是近紅外(NIR)視頻傳感器。

如之前在本文中所描述的，用戶可以使用RTDIP設備1200來進行塗層施塗或者塗層檢查。然而，在圖12的實施例中，RTDIP設備1200同時獲取第一頻譜和第二頻譜兩者中的數字成像數據。圖12示出了可見光譜數字成像數據1210的顯示表示和NIR光譜數字成像數據1220的顯示表示。之後，RTDIP設備1200處理並且組合數字成像數據1210和1220的多個源，以形成數字合成成像數據1230。可以使用在本文中所描述的圖像處理技術的各種組合中的任何組合來從數字成像數據1210和1220的雙源中生成數字合成成像數據。

作為示例，參照圖12和圖13，RTDIP設備的RTDEI軟體應用158可以在施塗後檢查模式下採用空間圖像對齊技術、多光譜帶比值法技術、閾值化技術、和顏色映射技術的組合。

在實施例中，可以在設備1200中將兩個傳感器1310和1320在空間上彼此對齊，從而使得不必執行處理以將來自兩個傳感器的圖像數據對齊。例如，可以定位並校準傳感器的鏡頭，以確保可見光譜數據的幀在空間上與NIR光譜數據的幀對齊。根據另一個實施例，執行對齊處理，以在執行用於生成數字合成成像數據1230的處理之前，將來自兩個傳感器的原始圖像數據對齊。例如，可以採用空間對準算法來在空間上將可見光譜數據的像素與NIR光譜數據的像素對齊或者相匹配。這種空間對準算法可以是從實施最先進的對齊技術的成熟算法到在一個或多個空間方向上簡單地將已知的、校準的偏移應用到圖像數據的簡單偏移程序的任何事物。

根據替代性實施例，RTDIP設備可以包括單個多光譜數字傳感器，其中，單個傳感器能夠感測可見光譜輻射和非可見(例如，紅外光譜)輻射兩者。例如，單個傳感器可以包括與紅外光譜傳感器陣列交織的可見光譜傳感器陣列，允許同時獲取和形成可見光譜圖像數據和NIR光譜圖像數據兩者。可替代地，單個傳感器可以在獲取可見光譜圖像數據與NIR光譜圖像數據之間在例如幀對幀的基礎上採用時間共享的方式來交替。在兩種情況下，形成單獨的可見光譜圖像數據的集合和NIR光譜圖像數據的集合併將其提供給處理部件153。在這種單個傳感器實施例中，固有地實現對可見光譜圖像數據和NIR光譜圖像數據的空間對準。

根據實施例，數字合成成像數據1230提供對所施塗的塗層厚度的比單獨的可見光譜數字成像數據1210或者單獨的非可見(例如，NIR)光譜數字成像數據1220更好的辨別力。這是因為可見光譜數字成像數據1210提供非可見光譜數字成像數據1220沒有提供的信息，反之亦然。因此，根據實施例，在顯示屏幕152上向用戶顯示正是數字合成成像數據1230，而不是可見光譜數字成像數據1210或非可見光譜成像數據1220。然而，作為選項，用戶可能能夠經由用戶界面154來選擇顯示哪一個光譜圖像(合成的、可見的、非可見的)。還有可能使用其他非可見類型的電磁頻譜(例如，如x射線、紫外線、和微波)。

預測模式

根據實施例，可以使用RTDIP設備來實時地(例如，實時全景的)對待塗布物體(例如，房間)進行成像，並且處理所獲取的圖像數據，以在圖像數據中將一種或多種顏色應用到物體的表面(例如，牆、天花板或者地面)上。

圖14展示了房間的若干數字處理圖像的示例性實施例，每一個圖像數字地強加不同的顏色，示出了如果房間被塗布有不同的顏色(例如，在分幀模式下所示出的)的話房間將看起來如何。如在本文中所示出的，圖14受限於灰度顏色。然而，根據實施例，可以應用可見光顏色的全光譜。

作為示例，用戶可以使用RTDIP設備(例如，採用智慧型電話的形式)來從存儲在RTDIP設備中的數字顏色調色板或色卡(Fan Deck)中選擇顏色。之後，用戶可以實時地對房間進行成像(或者，可選擇地，僅獲取房間的單個圖像)。當RTDIP設備對房間進行成像時，RTDIP設備處理圖像數據，以找到圖像數據內限定房間內的牆、地面、天花板和物體的邊界。RTDIP設備進一步處理圖像數據，以識別與房間內單獨的牆、地面、天花板和物體相關聯的像素。最後，RTDIP設備可以將所選擇的顏色應用到與例如牆相關聯的像素上。根據實施例，用戶可以在RTDIP設備上觀看房間的圖像並且選擇將所選擇的(多個)顏色應用到哪些表面(牆、天花板、地面)上。

以此方式，用戶可以在RTDIP設備的顯示器上觀看在牆被塗布有所選擇的顏色的情況下，房間將看起來如何。如果用戶不喜歡模擬塗布的牆的樣子，那麼用戶可以從數字顏色調色板或色卡中選擇不同的顏色，直到用戶找到可接受的顏色為止。一旦用戶選定顏色，用戶就可以訂購或者購買對應於該顏色的油漆並相應地對牆進行塗布。

可替代地，用戶可以調整被應用到圖像數據上的各種濾波器、掩模和層，以指向用戶可接受的顏色，而不是直接從數字顏色調色板或色卡中選擇顏色。一旦用戶已經指向可接受的顏色，就可由RTDIP設備生成可以用於訂購對應於該顏色的油漆的顏色識別符或代碼。

而且，根據實施例，除了顏色以外，用戶還可以選擇光澤類型(例如，無光澤的、低光澤的、半光澤的、光澤的、全光澤的)。根據實施例，可以使用光譜濾波和IHS變換的組合來建立特定光澤類型。所述實施例還可以向用戶顯示可預測的錯誤(即，根據光照條件和其他因素，所選擇的顏色/光澤在房間中可能看起來像什麼的範圍)。

此外，根據實施例，RTDIP設備可以計算在圖像數據內所識別的各種牆、天花板和地面的面積(例如，平方英尺)，並且向用戶提供計算的面積信息。以此方式，用戶可以確定訂購多少具有特定顏色的油漆。根據實施例，RTDIP設備使用3D感測和映射技術(例如，如類似於微軟的KinectFusionTM的技術)來將房間映射到三維中並且確定個別牆、天花板和地面的尺寸。RTDIP設備可以根據這些尺寸來計算面積(例如，平方英尺)。根據其他實施例(例如，雷射技術、聲納技術)，用於確定房間的尺寸的其他技術也是有可能的。根據各種實施例，也可以將這種尺寸確定技術應用於檢查和施塗場景。

圖15展示了房間的數字處理圖像的示例性實施例，數字地強加兩種顏色，示出了如果房間的第一部分被塗布有第一顏色1510並且房間的第二部分被塗布有第二顏色1520的話房間將看起來如何。再次，用戶可以選擇或指向兩種顏色並且指示RTDIP設備使用在本文中所描述的技術來在圖像數據中將兩種顏色應用到不同的牆、天花板或地面上。

根據實施例，作為示例，參照圖14和圖15，RTDIP設備540的RTDEI軟體應用158可以在施塗前預測模式下採用3D感測和映射技術、空間濾波技術、圖像分割技術、和顏色映射技術的組合來允許用戶觀看如果房間被塗布有特定顏色的話房間將看起來如何。

安全和執法模式

圖16展示了公路上的交通場景的數字處理圖像的示例性實施例，突顯了具有特定顏色的車輛。由RTDIP設備所獲取的圖像數據可以應用濾波器來例如僅顯示具有特定綠色的車輛。在繁忙的公路交通中尋找具有特定顏色的車輛時，這種實施例對於執法而言可能是有用的。所述實施方式可以是實時的，並且用戶可以選擇濾波器。在圖16中，通過虛線圓圈來描畫興趣車輛(即，具有所選擇的顏色)的輪廓。

根據實施例，作為示例，參照圖16，RTDIP設備510的RTDEI軟體應用158可以在執法模式下採用光譜濾波技術和時域濾波技術的組合來允許用戶觀看在公路上的在所選擇的顏色範圍(例如，紅色陰影的範圍)內的車輛。

圖17示出了在進行圖像處理之前，商店場景的第一圖像1710的示例性實施例，以及在進行圖像處理以突顯正常場景的變化之後，相同的商店場景的第二圖像1720的示例性實施例。正常的商店場景可以是不存在人員時，在某些光照條件下的商店的圖像。在經處理的第二圖像1720中，柔化或者減弱(背景減弱)對應於正常場景(背景)的顏色，而增強對應於商店中的新物體(例如，人員)的顏色。在圖17的第二圖像1720中，通過虛線圓圈來描畫增強的物體的輪廓。

根據實施例，作為示例，參照圖17，RTDIP設備150的RTDEI軟體應用158可以在安全模式下採用圖像相減技術、壓縮技術和IHS變換技術的組合來允許用戶在穿戴著RTDIP設備150在商店中四處走動時觀看商店中的場景內的最近改變的物體或者新的物體。

以此方式，監測商店的圖像或視頻的保安人員可以容易地看到侵入者在下班後的什麼時候處於商店中。根據實施例，RTDIP設備被安裝在商店內，產生第二圖像數據1720。保安人員可以位於遠離RTDIP設備的位置，在經由通信網絡與RTDIP設備通信的個人計算機上監看第二圖像數據1720(例如，類似於在本文中的圖8)。根據實施例，RTDIP設備至少部分地使用圖像相減技術來在商店中的正常場景與新物體之間進行區分。

RTDIP設備和方法的其他可能的用途包括符號檢測和增強、場景的低光增強、以及針對色盲人員而處理(例如，濾波)圖像(例如，允許色盲人員容易地看到交通燈什麼時候是紅色的或者綠色的)。此外，可以將RTDIP設備和方法用於確定塗層在什麼時候完全固化或乾燥。塗層產品可能隨著固化或乾燥(例如，設計的著色異常)而改變顏色。然而，這種顏色變化對於肉眼而言是微妙的。可以將RTDIP設備的實施例用於允許用戶清楚地辨別所施塗的塗層距離固化或者乾燥有多長時間。設計的著色異常是經歷了由某種形式的刺激而引起的過程而產生的可逆顏色變化的物質(例如，由於蒸發而造成的固化)。除了監測固化以外，也可以在其他場景中使用設計的著色異常。

根據實施例，RTDIP設備能夠記錄數字成像數據(視頻或靜止圖像)以供隨後回放。根據實施例，RTDIP設備包括規定了對數字成像數據進行標記(即，數字成像數據與位置的關聯性)的基於位置的服務能力(例如，使用GPS接收器)。以此方式，獲取數字成像數據的地理位置可以與數字成像數據相關聯。

校準

根據各種實施例，可以對RTDIP設備進行校準，以針對施塗、檢查和預測場景而提供準確和可靠的用途。在一個實施例中，校準過程可以使基材、塗層和光源(以及其他變量，例如，如鏡頭)與標準相關。這種校準過程可以使用所存儲的基材或塗層標準，或者可以包括獲取和存儲靜止圖像。類似地，可以通過獲取和存儲已知標準的靜止圖像來獲得光源確定。這種標準可以像一張白紙那麼簡單或者像所提供的有可能內置在設備中或者裝備有設備(例如，RTDIP設備的攜帶箱的內部上的色卡)的物理標準那麼精確。

例如，根據光源，不同的光源可能使物體好像具有不同的顏色。根據實施例，可以使用RTDIP設備來實施校準程序，以補償光源對物體的顏色的影響。例如，可以數字地將「真正的白」色存儲在RTDIP設備的表示在基本上理想的光照條件(例如，光照均勻地提供可見光譜中的所有顏色)下的真正的白色物體看起來像什麼的存儲器中。以此方式，RTDIP設備可以「知道」在理想的光照條件下「真正的白色」物體看起來像什麼。

接下來，可以在當前(例如，非理想的)光照條件下使用RTDIP設備來獲取一張白紙或者已知為白色的其他某種物理標準物體的圖像。之後，RTDIP設備可以將所存儲的「真正的白」色與在當前、非理想光照條件下所獲取的白色物體的圖像的顏色進行比較，以生成補償值。隨後，可以將此補償值應用到在當前光照條件下所獲取的基材或塗層的圖像，以補償非理想光照條件。

以此方式，可由RTDIP設備來生成表示基材或塗層的真正顏色的數字成像數據。一旦實現了對光照條件的這種校準，就可以執行對所獲取的數字成像數據的隨後圖像處理，以提供數字成像數據中的顏色之間的更好的辨別力(例如，以更容易地在塗層厚度之間進行辨別)。

作為另一個校準示例，在進行塗覆之前要檢查對候選基材的汙染時，RTDIP設備可以提供加載的未被汙染的(理想的)基材看起來是什麼樣的標準。例如，加載的理想基材的標準可以源自於在「理想的」光照條件下獲取清潔、未被汙染的基材的數字成像數據。可以將可能具有汙染的候選基材的任何隨後獲取的圖像與加載的標準進行比較，以生成差異數據。差異數據可由RTDIP設備用於創建示出了汙染存在於候選基材上的哪個位置的圖像，以供顯示。

此外，一旦清潔並且確定候選基材是無汙染的，就可以在當前光照條件下獲取該清潔的候選基材的圖像，並將其與加載的標準進行比較，以確定對候選基材進行塗覆時可以隨後應用到所獲取的數字成像數據上的補償值。以此方式，可以實現對由於底層基材而引起的塗層顏色差異的補償，並且可以確定塗層厚度的準確估計。

作為進一步校準示例，可以在已經將塗層應用到基材上很久以後(例如，數年後)執行應用後檢查。在已經應用塗層之後不久，可由RTDIP設備獲取固化的塗層的圖像。可以更晚地獲取塗層的另一個圖像，並且將其與原始塗層進行比較。塗層可以被設計成具有鉻的特性，從而使得塗層的顏色可以隨著pH、磨損、溫度或者其他某種環境參數而變化。例如，塗層可以被設計成當腐蝕在塗層下(例如，在塗層與基材之間)發展時，改變顏色。RTDIP設備可以被配置成用於將原始圖像(例如，數年前獲取的)與當前圖像進行比較，以檢測和增強由於腐蝕而引起的這種顏色變化，允許檢查員在即使基材仍處於塗覆狀態的情況下確定任何發展中的腐蝕問題。

總之，公開了提供用於塗層預測、施塗和檢查的實時數字增強成像的系統和方法。實時數字成像和處理設備提供對所獲取的數字成像數據的實時圖像獲取、處理和顯示，以允許用戶辨別除了可以使用肉眼來辨別的變化以外的塗層和/或基材變化。實時數字成像和處理設備還可以提供塗覆前和塗覆後檢查能力以及塗層預測能力。

雖然已經參照某些實施例描述了本申請的所要求保護的主題，但本領域技術人員將理解的是，在不脫離所要求保護的主題的範圍的情況下可以做出各種改變並且可以代替等效物。此外，可以進行許多修改，以使具體的情況或材料適應所要求保護的主題的教導而不脫離其範圍。因此，所要求保護的主題不旨在局限於所公開的特定實施例，而是所要求保護的主題將包括落入所附權利要求書的範圍內的所有實施例。

例如，可以在執行指令(例如，軟體指令)以執行在本中所公開的操作的各種類型的數據處理器環境上(例如，在一個或多個數據處理器上)實施所述系統和方法。非限制性示例包括在單個通用計算機或工作站上、或者在網絡系統上、或者在客戶端-伺服器配置中、或者在應用服務提供商配置中的實施方式。例如，可以在許多不同類型的處理設備上通過包括設備處理子系統可執行的程序指令的程序代碼來實施在本文中所述的方法和系統。軟體程序指令可以包括原始碼、目標代碼、機器代碼、或者可操作用於使處理系統執行在本文中所描述的方法和操作的任何其他所存儲的數據。然而，可以使用其他實施方式，比如，固件或者甚至被配置成用於執行在本文中所描述的方法和系統的適當設計的硬體。

應進一步注意的是，所述系統和方法可以包括經由用於與一個或多個數據處理設備通信的網絡(例如，區域網、廣域網、網際網路、其組合等)、光纖介質、載波、無線網絡等來傳輸的數據信號。數據信號可以承載在本文中所公開的向或從設備中提供的數據中的一些數據或所有數據。

可以在一種或多種不同類型的計算機實現的數據存儲裝置(比如，不同類型的存儲設備和編程構造(例如，RAM、ROM、快閃記憶體、平面文件、資料庫、編程數據結構、編程變量、IF-THEN(或類似類型)語句構造等))中存儲和實施所述系統的和方法的數據(例如，關聯、映射、數據輸入、數據輸出、中間數據結果、最終數據結果等)。應當注意的是，數據結構描述了格式，以供用於將數據組織和存儲在資料庫、程序、存儲器、或者供電腦程式使用的其他計算機可讀介質中。

作為圖示，圖18在1802處描繪了可以在本文中所描述的系統和方法內使用的數據結構。數據結構1802包括將光譜響應與塗層厚度相互關聯的映射數據結構。數據結構1802可以包括用於存儲光譜響應連同其相關聯的塗層厚度的值的單獨資料庫域。以此方式，可以使用特定光譜響應來確定特定塗層的厚度是什麼。如果不能針對特定光譜響應而獲得確切值，則使用最接近的光譜響應值中的兩者之間的插值來確定塗層厚度。在另一個示例中，數據結構1802可以存儲用於將光譜響應與塗層厚度映射或相互關聯的公式或函數。

應當注意的是，可以採用許多不同的方式來擴展數據結構1802，以適應即將進行的應用。例如，如在圖19上的1902處所示出的，可以擴展映射數據結構。在圖19中，光譜響應與塗層厚度之間的相互關係與光源、基材類型、塗層類型等相關。在許多不同的情況中，這可以用於比如最小化同色異譜的影響，在所述同色異譜中，塗層在不同的光源下可能好像具有不同的顏色。

作為另一個示例，圖20在2002處描繪了對包含與塗層相關的元數據的數據結構的使用。與塗層相關的元數據可以包括隨著圖像數據和光譜響應數據而獲取與將塗層施塗到基材上相關聯的如位置、取向、時間/日期、持續時間、產物、批號、和設備/操作員等元數據。

圖21在2102處描繪了與塗層相關的元數據可以用於如警告和通知操作等目的。例如，如果如由在本文中所描述的方法中的一個或多個方法來確定的所施塗的塗層的厚度超出容差，則確定警告，並且將通知發送至一個或多個人員，包括塗覆設備的操作員以及監督者。還可以在檢查能力中使用元數據，在所述檢查能力中，元數據用於識別特定塗層不具有適當的混合比。例如，可以經由光學識別符(例如，QR碼)來識別塗層。在本文中所公開的顏色可視化方法用於檢測塗層的混合比是不適當的。這導致將警告通知發送至批混合計算機系統，以將塗層成分調整成適當混合比。接收警告通知的各種其他用戶可以包括批混合系統的監督者和操作員。

可以在包括計算機存儲機制(例如，如CD-ROM、軟磁碟、RAM、快閃記憶體、計算機的硬碟驅動器等非瞬態介質)的許多不同類型的計算機可讀存儲介質上提供所述系統、方法和軟體指令，所述計算機存儲機制包含用於由處理器執行來執行所述方法的操作和實施在本文中所描述的系統的指令(例如，軟體)。

可以將在本文中所描述的計算機部件、軟體模塊、功能、數據存儲裝置和數據結構直接或間接地連接至彼此，以便允許需要用於其操作的數據的流動。還應當注意的是，模塊或處理器包括但不限於執行軟體操作的代碼單元，並且可以被實施作為例如子程序代碼單元、或者作為軟體功能代碼單元、或者作為物體(如在以物體為導向的範例中)、或者作為小應用程式、或者在計算機腳本語言中、或者作為另一種類型的計算機代碼。根據即將發生的情況，軟體部件和/或功能可以位於單臺計算機上或者分布在多臺計算機上。

應當注意的是，如在本文中的說明書中和貫穿隨後的權利要求書所使用的，除非上下文另外明確指明，否則「一個(a)」、「一個(an)」以及「所述」的含義包括複數對象。而且，如在本文中的說明書中和貫穿隨後的權利要求書所使用的，除非上下文另外明確指明，否則「在……中」的含義包括「在……中」和「在……上」。最後，如在本文中的說明書中和貫穿隨後的權利要求書所使用的，除非上下文另外明確指明，否則「和」和「或」的含義包括結合的和分離的，並且可以互換使用；短語「異或」可以用於指示只有分離的含義適用的情況。