تعداد بردارهای ویژه لازم برای ارائه طیف انعکاسی رنگزاهای طبیعی



نشریه: سال پنجم - شماره اول - بهار 1390 - مقاله 7   صفحات :  51 تا 60



کد مقاله:
JCST-07-03-2010-1115

مولفین:
سعیده گرجی کندی: دانشگاه صنعتی امیرکبیر - دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ
امير کيومرثي: موسسه پژوهشي علوم و فناوري رنگ و پوشش - گروه پژوهشی مواد رنگزای آلی
کمال‌الدین قرنجیگ: موسسه پژوهشي علوم و فناوري رنگ و پوشش - گروه پژوهشي مواد رنگزاي آلي، قطب علمي رنگ


چکیده مقاله:

داده‌های طیفی، که اطلاعات با ارزشی را در اختیار می‌گذارند معمولا در تعداد ابعاد زیادی بسته به دقت دستگاه اندازه‌گیری گزارش مي‌شوند. این در حالی است که در طی نیم قرن اخیر به کارگیری روش‌های ریاضی چون تحلیل اجزاء اصلی(PCA) نشان داده است که تعداد بردارهای ویژه داده‌های طیفی، بسیار محدود مي‌باشد. در این پژوهش، با به کارگیری روش PCA برای یک مجموعه 629 تایی از نمونه‌های پشمی رنگرزی شده با رنگزاهای طبیعی، تعداد بردار ویژه لازم برای بیان داده‌های انعکاس طیفی چنین رنگزاهایی مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای GFC، RMSE و همچنین میانگین اختلاف رنگ تحت دو منبع نوری به عنوان معیار ارزیابی، برای بررسی خطا به خدمت گرفته شد. نتایج حاکی از آن بود که داده‌های انعکاس طیفی نمونه‌های رنگرزی شده با رنگزاهای طبیعی به علت داشتن منحنی‌های مشابه و هموار مي‌توانند با دقت بسیار بالایی (0.999 GFC=) با تقریباً 5 بردار ویژه بازسازی شوند. همچنین به کارگیری بردارهای ویژه همسان (تهیه شده از مجموعه رنگزاهای طبیعی)، نتایج بهتری نسبت به مجموعه‌های دیگر نظیر پلی‌استر رنگرزی شده و همچنین مجموعه 1269 تایی مانسل داشته است.


Article's English abstract:

Spectral data which give valuable information, are usually represented with a high dimension according to the accuracy of instrument . During the last decades, applying mathematical methods such as Principal Component Analysis (PCA) has shown that spectral data has limited number of principal vectors. In the present study, the appropriate numbers of PC vectors for representing the spectral reflectance of natural dyes were investigated applying a set of 629 wool samples dyed with natural dyes. GFC, RMSE and color differences under two illuminants were considered to evaluate the magnitude of error. Experimental results showed that it is possible to represent the spectral data of natural dyes with almost 5 principal components with precious accuracy (GFC=0.999). In addition, the best results were obtained when the principal vectors are extracted from the same data set (natural dyes) in comparison to other sets such as dyed polyesters or 1269 Munsell set.


کلید واژگان:
رنگزاهای طبیعی، طیف انعکاسی، تحلیل اجزاء اصلی، بردارهای ویژه.

English Keywords:
Natural dyes, Spectral reflectance, Principal Component Analysis, Principal vectors.

منابع:

English References:
1.A. Webb, Statistical pattern recognition, Chap. 9, 2nd Ed., England: John Wiley & Sons, 2002.#2.Fukunaga, Introduction to statistical pattern recognition, 9, 2nd Ed., USA: Academic Press INC, 1990.#3.J. B. Cohen, Dependency of the spectral reflectance curves of the Munsell color chips. Psychon Sci. 1(1964), 369-370.#4.L. T. Maloney, Evaluation of linear models of surface spectral reflectance with small numbers of parameters. J. Opt. Soc. Am. A. 3(1986), 1673-1683.#5.J. Parkkinen, T. Jaaskelainen, Color representation using statistical pattern recognition. Appl. Optics. 26(1987), 4240-4245.#6.J. L. Dannemiller, Spectral reflectance of natural objects: how many basis functions are necessary. J. Opt. Soc. Am. A, 9(1992), 507-515.#7.M. J. Vrhel, R. Gershon, L. S. Iwan, Measurement and analysis of object reflectance spectra. Color Res. Appl. 19(1994), 4-9.#8.J. K. Eem, H. D. Shin, S. O. Park, Reconstruction of surface spectral reflectances using characteristic vectors of Munsell colors. In Proceedings of IS&T and SID’s 2nd Color Imaging Conference: Color Science, Systems and Applications, Scottsdale, Arizona, 1994, 127-131.#9.T. Jaaskelainen, J. Parkkinen, S. Toyooka, Vector-subspace model for color representation. J. Opt. Soc. Am. A. 7(1990), 725-730.#10.R. Lenz, M. O¨ sterberg, J. Hiltunen, T. Jaaskelainen, J. Parkkinen, Unsupervised filtering of color spectra. J. Opt. Soc. Am. A. 13(1996a), 1315-1324.#11.A. Garc?a-Beltran, J. L. Nieves, J. Hernandez-Andres and J. Romero, Linear bases for spectral reflectance functions of acrylic paints. Color Res. Appl. 23(1998), 39-45.#12.S. Ghanean, S. H. Amirshahi, F. Mazaheri, Determination of dimension of naturally dyed persian carpet by using principal components analyzing technique. The 6th National Iranian Textile Engineering Conference, 8-9 May 2007, Isfahan, Iran.#13.Spectral Database, University of Joensuu. Color Group http://spectral.joensuu.fi/index.php?page=database #14.J. Romero, A. Garc?´a-Beltra´n, J. Herna´ndez-Andre´s, Linear bases for representation of natural and artificial illuminants. J. Opt. Soc. Am. A. 14(1997), 1007-1014.#15.M. R. Luo, G. Cui, B. Rigg, The Development of the CIE 2000 Colour-Difference Formula: CIEDE2000. Color Res. Appl. 26(2001), 340-350.#



فایل مقاله
تعداد بازدید: 12869
تعداد دریافت فایل مقاله : 744

ورود به سامانه نشریه
شناسنامه ی نشریه
صاحب امتياز:
موسسه پژوهشي
علوم و فناوري رنگ و پوشش
مدير مسوول:
پروفسور زهرا رنجبر
سردبير:
پروفسور زهرا رنجبر
مدير اجرايي:
دکتر فرهاد عامري
شاپا چاپي:
8779 - 1735
شاپا الکترونيکي:
2169 - 2383
دسترسی سریع
آخرین شماره های نشریه
آمارهای وبگاه
تعداد بازدید:12,870

کاربران حاضر:66