19.4. Värillisten pintojen simulointi ja mittaaminen

Väitös tietojenkäsittelytieteen alalta

Väittelijä: FM Pesal Koirala

Väitösaika ja -paikka: 19.4.2013 klo 12.00, Louhela sali, Joensuun Tiedepuisto, Joensuu

FM Pesal Koirala on väitöskirjatyössään tutkinut värillisten pintojen reflektanssi- eli heijastusspektrien simulointia. Kuvatuilla menetelmillä on välittömiä käyttökohteita teollisessa laadunvalvonnassa, sekä digitaalisen kuvankäsittelyn alalla. Väitöskirjatyö kattaa kolme aihepiiriä: väripigmenteillä päällystetyn pinnan heijastusspektrin ennustaminen, heijastusspektrin ennustaminen monikulmamittauksissa, sekä ei-haluttujen heijastusten poistaminen kolmekanavaisista RGB-värikuvista ja monikanavaisista spektrikuvista.

Väripigmenteillä päällystetyn pinnan heijastusspektrin ennustaminen mahdollistaa pigmenttien ja niiden konsentraatioiden valinnan halutunlaisen värin tuottamiseksi. Esitetty värisimulointimenetelmä soveltuu läpikuultamattomille pinnoille ja sillä on käyttökohteita muun muassa erilaisissa teollisuuden maalausprosesseissa. Menetelmä säästää aikaa ja rahaa helpottamalla väripigmenttien valintaa tuotannossa.

Väitöskirjatyössä on myös kehitetty menetelmä monikulmamittauksille, joka mahdollistaa heijastusspektrien simuloinnin eri katselukulmille sekä auttaa valitsemaan parhaat mahdolliset katselukulmat. Tällä menetelmällä on sovelluksia kiiltävien pintojen (muun muassa metallipintojen) karakterisoinnissa. Esitetyn metodin avulla voidaan vähentää eri materiaalien goniometrisiin eli monikulmamittauksiin tarvittavaa aikaa ja kustannuksia.

Väitöskirjassa esitellään myös menetelmä ei-haluttujen heijastusten poistamiseen digitaalisista kuvista. Kuvaan tallentuneet heijasteet saattavat peittää osia kuvatusta kohteesta, jolloin näiden osien pinnanrakenne ja -väri jäävät epämääräisiksi. Esitetyllä menetelmällä kuvasta voidaan erotella niin sanottu heijastekuva ja diffuusikuva tuntematta kuvanottohetken valaistusolosuhteita. Diffuusikuva sisältää oikean väritiedon (tai heijastusspektritiedon) ja mahdollistaa alkuperäisen kuvan korjaamisen.