專利名稱：用于內(nèi)插高維、非線性數(shù)據(jù)的設(shè)備、系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)插數(shù)據(jù)，尤其涉及使用可變間隔(granularity)子集來內(nèi)插 數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
經(jīng)常將數(shù)據(jù)集從第一格式內(nèi)插為第二格式。格式可以包括諸如由 Commision Internationale de L"Eclairge開發(fā)的C正LAB標(biāo)準(zhǔn)或打印機(jī)特定色 彩空間數(shù)據(jù)之類的不依賴于裝置的色彩空間。對于諸如色彩數(shù)據(jù)之類的高維、 非線性分散("HNS")數(shù)據(jù)來說，從第一格式到第二格式的內(nèi)插是非常困難 的。
例如，通常通過將源數(shù)據(jù)集細(xì)分為多個子集，并且使用一個或多個線性 轉(zhuǎn)換函數(shù)對每個子集內(nèi)插數(shù)據(jù)，以將不依賴于裝置的色彩空間源數(shù)據(jù)內(nèi)插為 打印機(jī)特定色彩空間數(shù)據(jù)。由于采用了間隔更精細(xì)的子集，因此改善了內(nèi)插 效果。
然而，對于每個子集，單一線性轉(zhuǎn)換函數(shù)通常不產(chǎn)生最佳的內(nèi)插。為了 補償子集的子最佳內(nèi)插，可以對每個子集選擇多個轉(zhuǎn)換函數(shù)中的一個或多個， 以優(yōu)化對每個子集的內(nèi)插。然而，由于優(yōu)化對每個子集的轉(zhuǎn)換所需要的子集 的精細(xì)間隔導(dǎo)致經(jīng)轉(zhuǎn)換的子集間顯著的內(nèi)插非一致性，因此經(jīng)轉(zhuǎn)換的子集可 能不能最佳地組合來形成目標(biāo)數(shù)據(jù)集。
從上述論述可知，很顯然需要能夠使用可變間隔子集和對每個子集優(yōu)化 的內(nèi)插函數(shù)來內(nèi)插數(shù)據(jù)的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。簡而言之，這種設(shè)備、系統(tǒng)和 方法能改善數(shù)據(jù)內(nèi)插的效果。

發(fā)明內(nèi)容
響應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)的當(dāng)前狀況，特別是響應(yīng)于當(dāng)前可用的數(shù)據(jù)內(nèi)插方法仍 不能完全解決的問題和需要，開發(fā)了本發(fā)明。因此，開發(fā)本發(fā)明來提供克服 了許多或所有現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點的內(nèi)插數(shù)據(jù)的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。
4
將計算模塊配備到用于內(nèi)插的設(shè)備，該計算模塊包括配置來功能性地執(zhí) 行必要步驟的多個模塊，其中這些步驟包括定位多個數(shù)據(jù)集群，選擇轉(zhuǎn)換函 數(shù)，選擇諸如加權(quán)模函數(shù)之類的模函數(shù)，并且轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集群。在所描述 的實施例中，這些模塊包括集群模塊、轉(zhuǎn)換模塊、模選擇模塊和內(nèi)插模塊。 此外，設(shè)備可以包括組合模塊、加權(quán)模塊、交叉驗證模塊和漂移(drift )模 塊。
集群模塊使用中心選擇/集群算法來定位源數(shù)據(jù)集中的多個數(shù)據(jù)集群。每 個數(shù)據(jù)集群包括中心和半徑。定位每個數(shù)據(jù)集群來最大化對所解釋的變化的 數(shù)據(jù)集群元素的增量。此外，定位每個數(shù)據(jù)集群來避免對由數(shù)據(jù)集群包含的
元素的數(shù)字病態(tài)(ill - conditioning )問題。該集群模塊還定位每個數(shù)據(jù)集群 來最小化數(shù)據(jù)集群的數(shù)量。
轉(zhuǎn)換選擇模塊選擇用于轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集群的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換函數(shù)。轉(zhuǎn)換選擇 模塊可以為每個數(shù)據(jù)集群選擇轉(zhuǎn)換函數(shù)。在一個實施例中，轉(zhuǎn)換模塊為每個 數(shù)據(jù)集群選擇一個或多個轉(zhuǎn)換函數(shù)。模選擇模塊為每個數(shù)據(jù)集群選擇模函數(shù)。 加權(quán)模塊為每個轉(zhuǎn)換函數(shù)的每個數(shù)據(jù)集群確定權(quán)重。內(nèi)插模塊使用所選擇的
轉(zhuǎn)換函數(shù)和所選擇的模函數(shù)來轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集群。
在一個實施例中，交叉驗證模塊迭代地交叉驗證并優(yōu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。交叉 驗證模塊可以引導(dǎo)集群模塊來重定位數(shù)據(jù)集群，引導(dǎo)轉(zhuǎn)換選擇模塊來選擇替 代轉(zhuǎn)換函數(shù)，引導(dǎo)模選擇模塊來選擇備用模函數(shù)，并且引導(dǎo)加權(quán)模塊來修改 分配到關(guān)于每個轉(zhuǎn)換函數(shù)的數(shù)據(jù)集群的權(quán)重以便優(yōu)化數(shù)據(jù)內(nèi)插。
在一個實施例中，組合模塊組合每個經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)集群的經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。 將從每個轉(zhuǎn)換函數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)乘以關(guān)于該轉(zhuǎn)換函數(shù)的每個數(shù)據(jù)集群的權(quán)重，
并且相加來形成經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)的加權(quán)和。該設(shè)備使用可變間隔數(shù)據(jù)集群和對 每個數(shù)據(jù)集群進(jìn)行優(yōu)化的函數(shù)來內(nèi)插諸如HNS數(shù)據(jù)之類的數(shù)據(jù)。
還提供本發(fā)明的系統(tǒng)來內(nèi)插數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)可以嵌入到計算機(jī)系統(tǒng)中。在 另一實施例中，該系統(tǒng)可以嵌入打印機(jī)中。特別地，在一個實施例中，該系 統(tǒng)包括源數(shù)據(jù)集和計算模塊。
在一個實施例中，計算模塊可以包括計算機(jī)。在另一個實施例中，計算 模塊包括打印機(jī)。計算模塊使用中心選擇/集群算法來定位源數(shù)據(jù)集中的多個 數(shù)據(jù)集群，為每個數(shù)據(jù)集群選擇轉(zhuǎn)換函數(shù)，為每個數(shù)據(jù)集群選擇模函數(shù)，并 且將每個數(shù)據(jù)集群的源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為包括經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)的目標(biāo)數(shù)據(jù)集。在一個
實施例中，源數(shù)據(jù)集包括色彩空間數(shù)據(jù)，而計算模塊將源數(shù)據(jù)集的色彩空間 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用于特定打印機(jī)的目標(biāo)色彩數(shù)據(jù)集。
本發(fā)明還提供用于內(nèi)插數(shù)據(jù)的方法。在公開的實施例中該方法基本上包 括需要實現(xiàn)上述關(guān)于所述設(shè)備和系統(tǒng)的操作的功能的步驟。在一個實施例中， 該方法包括定位多個數(shù)據(jù)集群，選擇轉(zhuǎn)換函數(shù)，選擇模函數(shù)，并且轉(zhuǎn)換每個 數(shù)據(jù)集群。該方法還可以包括為每個轉(zhuǎn)換函數(shù)的每個數(shù)據(jù)集群確定權(quán)重，迭 代地交叉驗證并優(yōu)化經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，組合經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，并且調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換參數(shù) 來補償裝置漂移。
集群模塊使用中心選擇/集群算法來定位源數(shù)據(jù)集中的多個數(shù)據(jù)集群。轉(zhuǎn) 換選擇模塊選擇用于轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集群的轉(zhuǎn)換函數(shù)。模選擇模塊為每個數(shù)據(jù) 集群選擇模函數(shù)。在一個實施例中，加權(quán)模塊為每個轉(zhuǎn)換函數(shù)的每個數(shù)據(jù)集 群確定權(quán)重。
內(nèi)插模塊轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集群。在特定的實施例中，交叉驗證模塊迭代地 采用諸如視覺色差方程之類的函數(shù)作為差錯控制。交叉驗證模塊可以優(yōu)化包 括中心選擇/集群算法、轉(zhuǎn)換函數(shù)、模函數(shù)和加權(quán)的轉(zhuǎn)換參數(shù)。在一個實施例 中，驗證模塊離線地交叉驗證并優(yōu)化轉(zhuǎn)換參數(shù)。
組合模塊可以組合每個經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)集群的經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。在一個實施 例中，漂移模塊調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換參數(shù)來補償諸如打印機(jī)呈現(xiàn)的輸出中的變化之類的 裝置漂移。漂移模塊可以響應(yīng)于操作者輸入來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換參數(shù)。
參照說明書，整個說明書中對特征、優(yōu)點或相似的語言的參照并不暗示 著利用本發(fā)明可以實現(xiàn)的所有特征和優(yōu)點在或是應(yīng)該在本發(fā)明的任意單一的 實施例中。相反，涉及特征和優(yōu)點的語言應(yīng)理解為表示結(jié)合實施例描述的特 定特征、優(yōu)點或特性被包含在本發(fā)明的至少一個實施例中。因此，在說明書 中對特征和優(yōu)點的論述以及相似的語言可以(但不是必須)參照同一實施例。
此外，可以以任何合適的方式在一個或多個實施例中組合本發(fā)明所描述 的特征、優(yōu)點和特性。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，可以在缺少特定實施例的 一個或多個特定特征或優(yōu)點的情況下實踐本發(fā)明。在其它的實例中，可以在
本發(fā)明使用可變間隔數(shù)據(jù)集群和為每個數(shù)據(jù)集群而優(yōu)化的內(nèi)插函數(shù)來轉(zhuǎn)
換數(shù)據(jù)。此外，本發(fā)明改善諸如HNS數(shù)據(jù)之類的數(shù)據(jù)的內(nèi)插。本發(fā)明的這些 特征和優(yōu)點將從下面的描述和所附權(quán)利要求中變得更加清楚，或者可以通過
下述本發(fā)明的實踐而獲知。


為了更快地理解本發(fā)明的優(yōu)點，將通過參照附圖中圖解的特定實施例來 提供上面簡要描述的本發(fā)明的更詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，這些附圖僅描述本 發(fā)明的典型實施例，因此不認(rèn)為是限制本發(fā)明的范圍，將通過使用附圖來更
加明確和詳細(xì)地描述并解釋本發(fā)明，在附圖中
圖1是圖解根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)內(nèi)插系統(tǒng)的一個實施例的示意方框圖2是圖解本發(fā)明的計算模塊的一個實施例的示意方框圖3是圖解本發(fā)明的色彩數(shù)據(jù)內(nèi)插系統(tǒng)的一個實施例的示意方框圖4是圖解本發(fā)明的計算模塊的一個實施例的示意方框圖5是圖解本發(fā)明的另一計算設(shè)備的一個實施例的示意方框圖6是圖解根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)內(nèi)插方法的 一 個實施例的示意流程圖7是圖解本發(fā)明的源數(shù)據(jù)集的一個實施例的示意圖；和
圖8是圖解根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)集群位置的一個實施例的示意圖。
具體實施例方式
在本說明書中描述的多個功能單元已經(jīng)被標(biāo)記為模塊，以便更加詳細(xì)地 強調(diào)其實現(xiàn)獨立性。例如，可以將模塊實現(xiàn)為包括定制超大規(guī)模集成("VLSI") 電路或門陣列、諸如邏輯芯片的現(xiàn)貨半導(dǎo)體、晶體管或其它離散部件的硬件 電路。還可以將模塊以諸如現(xiàn)場可編程門陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏 輯裝置之類的可編程硬件裝置實現(xiàn)。
還可以將模塊以由各種處理器執(zhí)行的軟件實現(xiàn)。例如，可執(zhí)行代碼的標(biāo) 識^=莫塊可以包括計算機(jī)指令的一個或多個物理或邏輯塊，這些指令可以例如 組織為對象、進(jìn)程或函數(shù)。然而，標(biāo)識模塊的可執(zhí)行部分不需要物理地定位 在一起，而是可以包括存儲在不同位置中的分散指令，當(dāng)這些指令邏輯結(jié)合 在一起時，包括模塊并實現(xiàn)模塊的既定目的。
事實上，可執(zhí)行代碼的模塊可以是單一命令，或多個命令，并且甚至可 以分布在不同的程序中的數(shù)個不同的代碼段，并且跨越數(shù)個存儲器裝置。類 似地，可以在模塊中標(biāo)識并在其中圖解操作數(shù)據(jù)，并且可以以任意合適的形 式實施并組織在任意合適類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中?？梢詫⒉僮鲾?shù)據(jù)集中為單一數(shù)據(jù)集，或者可以分布在包括不同存儲裝置的不同位置上，并且可以至少部分 地僅作為系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)上的電子信號。
參照說明書，在整個說明書中的"一個實施例中"、"實施例中，，或相似的 語言表示結(jié)合該實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本發(fā)明的至少 一個實施例中。因此，在整個說明書中出現(xiàn)的短語"一個實施例中"、"實施例 中"或相似的語言都可以(但不是必須)指同一實施例。
此外，可以在一個或多個實施例中以任意合適的方式組合本發(fā)明的所述 特征、結(jié)構(gòu)或特性。在下面的描述中，提供了大量的具體細(xì)節(jié)，諸如編程、 軟件模塊、用戶選擇、網(wǎng)絡(luò)事務(wù)、數(shù)據(jù)庫查詢、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、硬件模塊、硬 件電路、硬件芯片之類的實例，以提供本發(fā)明的實施例的透徹理解。然而， 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以在缺少一個或多個具體細(xì)節(jié)的情況下實施本發(fā) 明，或者可以使用其它方法、部件、材料等來實施本發(fā)明。換句話說，沒有 詳細(xì)描述并示出公知結(jié)構(gòu)、材料或操作，以避免混淆本發(fā)明的方面。
圖1是圖解本發(fā)明的數(shù)據(jù)內(nèi)插系統(tǒng)100的一個實施例的示意方框圖。該 系統(tǒng)100包括源數(shù)據(jù)集105、計算模塊110和目標(biāo)數(shù)據(jù)集115。源數(shù)據(jù)集105 可以包括HNS數(shù)據(jù)。在特定的實施例中，源數(shù)據(jù)集105包括色彩空間數(shù)據(jù)。
計算模塊110將源數(shù)據(jù)集105內(nèi)插到目標(biāo)數(shù)據(jù)集115。在一個實施例中， 目標(biāo)數(shù)據(jù)集115是諸如特定于打印機(jī)的色彩空間數(shù)據(jù)之類的色彩空間數(shù)據(jù)。 可以將源數(shù)據(jù)集105數(shù)據(jù)組織為多維向量元素。此外，還可以將目標(biāo)數(shù)據(jù)集 115數(shù)據(jù)組織為多維向量元素。在一個實施例中，計算模塊110是計算機(jī)。在 另一個實施例中，計算模塊110包括打印機(jī)。
計算模塊IIO使用中心選擇/集群算法來定位源數(shù)據(jù)集105數(shù)據(jù)中的多個 數(shù)據(jù)集群。此外，計算模塊110為每個數(shù)據(jù)集群選擇轉(zhuǎn)換函數(shù)。計算模塊110 還為每個數(shù)據(jù)集群選擇模函數(shù)，并且將每個數(shù)據(jù)集群的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為包含經(jīng)轉(zhuǎn) 換的數(shù)據(jù)的目標(biāo)數(shù)據(jù)集115。
圖2是圖解本發(fā)明的計算模塊110的一個實施例的示意方框圖。在所描 述的實施例中，計算模塊110是圖1的計算模塊110。計算模塊110包括集群 模塊205、轉(zhuǎn)換模塊210、模選擇模塊215、內(nèi)插模塊220、組合模塊225、 加權(quán)模塊230、交叉驗證模塊235和漂移模塊240。
集群模塊205使用中心選擇/集群算法來定位源數(shù)據(jù)集105中的多個數(shù)據(jù) 集群。每個數(shù)據(jù)集群包括被表示為多維向量元素的中心和多維半徑。集群模
塊205定位每個數(shù)據(jù)集群來最大化數(shù)據(jù)集群的每個元素和數(shù)據(jù)集群之間的所 解釋的變化(variance)的間隔。數(shù)據(jù)集群的間隔根據(jù)源數(shù)據(jù)集105的特性和 源數(shù)據(jù)集105中的元素的區(qū)域而改變。此外，集群模塊205定位每個數(shù)據(jù)集 群來避免對由數(shù)據(jù)集群包含的元素的數(shù)字病態(tài)問題。集群模塊205還定位每 個數(shù)據(jù)集群來最小化數(shù)據(jù)集群的數(shù)量。
在一個實施例中，集群模塊205使用正交最小二乘方算法、非線性優(yōu)化 或K平均算法來定位數(shù)據(jù)集群沖心。在特定的實施例中，集群模塊205使用 算法的組合來定位數(shù)據(jù)集群沖心。
轉(zhuǎn)換選擇模塊210選擇用于轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集群的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換函數(shù)。在一 個實施例中，轉(zhuǎn)換模塊210選擇高斯轉(zhuǎn)換函數(shù)。轉(zhuǎn)換模塊210還可以選擇梯 度下降函數(shù)、線性函數(shù)、三次函數(shù)、薄盤樣條(thinplate spline)函數(shù)、多次 曲面(multiquadric)和逆多次曲面函數(shù)。
模選擇模塊215為每個數(shù)據(jù)集群選擇模函數(shù)。加權(quán)模塊230為每個轉(zhuǎn)換 函數(shù)的每個數(shù)據(jù)集群確定權(quán)重。加權(quán)模塊230可以使用諸如線性算法奇異值 分解("SVD，，)之類的加權(quán)算法或諸如Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shamo ("BFGS")非線性算法之類的非線性算法來確定權(quán)重。加權(quán)模塊230還可以 對轉(zhuǎn)換函數(shù)或轉(zhuǎn)換函數(shù)組的每個組合使用特定的權(quán)重，諸如在可能的轉(zhuǎn)換函 數(shù)組合的表中的特定的權(quán)重。
內(nèi)插模塊220使用轉(zhuǎn)換函數(shù)和模函數(shù)轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集群。在一個實施例 中，內(nèi)插模塊220將模函數(shù)和轉(zhuǎn)換函數(shù)應(yīng)用到每個數(shù)據(jù)集群的每個元素，將 源數(shù)據(jù)集105的一個或多個元素內(nèi)插到目標(biāo)數(shù)據(jù)集115的一個或多個對應(yīng)元 素中。
在一個實施例中，交叉驗證模塊235交叉驗證數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。交叉驗證模塊 235還可以引導(dǎo)集群模塊205來重新定位數(shù)據(jù)集群來優(yōu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。此外， 交叉驗證模塊235可以引導(dǎo)轉(zhuǎn)換選擇模塊210來選擇替代轉(zhuǎn)換函數(shù)，引導(dǎo)模 選擇模塊205來選擇備用模函數(shù)，引導(dǎo)加權(quán)模塊230來修改分配到每個轉(zhuǎn)換 函數(shù)的每個數(shù)據(jù)集群的權(quán)重，以優(yōu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。正如在這里使用的那樣，中 心的位置、數(shù)據(jù)集群算法、轉(zhuǎn)換函數(shù)、模函數(shù)和權(quán)重統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)換參數(shù)。在特 定的實施例中，交叉驗證模塊235迭代地引導(dǎo)修改并交叉驗證數(shù)據(jù)內(nèi)插直到 優(yōu)化數(shù)據(jù)內(nèi)插為止。
在一個實施例中，組合模塊225組合每個經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)集群的經(jīng)轉(zhuǎn)換的
數(shù)據(jù)來形成目標(biāo)數(shù)據(jù)集115。組合模塊225可以使用由加權(quán)模塊分配的權(quán)重 來將來自一個或多個轉(zhuǎn)換函數(shù)的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)組合為權(quán)重與經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)的乘積 的和。計算模塊110使用可變間隔數(shù)據(jù)集群和對每個數(shù)據(jù)集群而優(yōu)化過的函 數(shù)來轉(zhuǎn)換諸如HNS數(shù)據(jù)之類的數(shù)據(jù)。
圖3是圖解本發(fā)明的色彩數(shù)據(jù)內(nèi)插系統(tǒng)300的一個實施例的示意方框圖。 該系統(tǒng)300包括計算機(jī)305和打印機(jī)310。在一個實施例中，計算機(jī)305包 括圖2的計算模塊110。在另一個實施例中，打印機(jī)310包括圖2的計算模 塊110。
在一個實施例中，系統(tǒng)300內(nèi)插或轉(zhuǎn)換包括HNS數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以 包括諸如不依賴于裝置的色彩空間數(shù)據(jù)之類的色彩空間數(shù)據(jù)。系統(tǒng)300可以 內(nèi)插數(shù)據(jù)以在打印機(jī)310上呈現(xiàn)。
在一個實施例中，系統(tǒng)300執(zhí)行數(shù)據(jù)的通用離線轉(zhuǎn)換。例如，系統(tǒng)300 可以將駐留在計算機(jī)305上的不依賴于裝置的色彩空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為打印機(jī) 310特定色彩數(shù)據(jù)。系統(tǒng)300可以執(zhí)行離線轉(zhuǎn)換，并且將經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存儲 在目標(biāo)數(shù)據(jù)集115。系統(tǒng)300還可以使用經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)來在線轉(zhuǎn)換諸如打印 數(shù)據(jù)之類的附加數(shù)據(jù)。
在特定的實施例中，系統(tǒng)300可以接收諸如通過計算機(jī)305之類輸入的 操作者輸入。系統(tǒng)300可以響應(yīng)于操作者輸入來調(diào)節(jié)用于轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換參 數(shù)。
圖4是圖解本發(fā)明的計算模塊110的一個實施例的示意方框圖。計算模 塊110是圖2的計算模塊110。所描述的計算模塊110包含在圖3的打印機(jī) 310中。然而，計算模塊IIO還可以包含在圖3的計算機(jī)305中。計算模塊 110包括處理器模塊405、存儲器模塊410、橋接模塊415、網(wǎng)絡(luò)接口模塊420、 打印引擎接口模塊425 、計算機(jī)306和打印引擎435。
可以將處理器模塊405、存儲器模塊410、橋接模塊415、網(wǎng)絡(luò)接口模塊 420和打印引擎接口模塊425由在一個或多個半導(dǎo)體基板上的半導(dǎo)體門制成。 可以將每個半導(dǎo)體基板封裝在一個或多個安裝在電路卡上的半導(dǎo)體裝置。處 理器模塊405、存儲器模塊410、橋接模塊415、網(wǎng)絡(luò)接口模塊420和打印引 擎接口模塊425之間的連接可以通過半導(dǎo)體金屬層、基板到基板布線或連接 半導(dǎo)體裝置的電路卡跡線(trace)或電線來實現(xiàn)。
存儲器模塊410存儲軟件命令和數(shù)據(jù)。處理器模塊405以本領(lǐng)域技術(shù)人
員公知的方式執(zhí)行軟件命令并操作數(shù)據(jù)。處理器模塊405通過橋接模塊415 與網(wǎng)絡(luò)接口模塊420和打印引擎模塊425通信。
處理器模塊405可以執(zhí)行而存儲器模塊410可以存儲包括集群模塊205、 轉(zhuǎn)換選擇模塊210、模選擇模塊215、內(nèi)插模塊220、組合模塊225、加權(quán)模 塊230、交叉驗證模塊235和漂移模塊240的軟件命令。此外，存儲器模塊 410可以通過網(wǎng)絡(luò)接口模塊420和橋接模塊415從計算機(jī)305接收并存儲源 數(shù)據(jù)集105。存儲器模塊410還可以內(nèi)插源數(shù)據(jù)集105并將經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存 儲在存儲器模塊410中作為目標(biāo)數(shù)據(jù)集115。
圖5是圖解本發(fā)明的另一計算設(shè)備500的一個實施例的示意方框圖。另 一計算設(shè)備500可以是圖1的計算模塊110。在所描述的實施例中，設(shè)備500 包括集群模塊205、內(nèi)插模塊220和組合模塊225。
集群模塊205使用中心選擇/集群算法來定位源數(shù)據(jù)集105中的多個數(shù)據(jù) 集群。每個數(shù)據(jù)集群的間隔可以改變。集群模塊205定位每個數(shù)據(jù)集群來最 大化對每個數(shù)據(jù)集群所包含的元素和數(shù)據(jù)集群之間的所解釋的變化 (variance)的增量，避免對元素的數(shù)字病態(tài)問題，并且最小化數(shù)據(jù)集群的數(shù) 量。
內(nèi)插模塊220使用特定的轉(zhuǎn)換函數(shù)和特定的模函數(shù)來轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集 群。在一個實施例中，內(nèi)插模塊220將模函數(shù)和轉(zhuǎn)換函數(shù)應(yīng)用到每個數(shù)據(jù)集 群的每個元素，將源數(shù)據(jù)集105的一個或多個元素內(nèi)插到目標(biāo)數(shù)據(jù)集115的 一個或多個對應(yīng)元素。
組合模塊225組合每個經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)集群的經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。設(shè)備500使 用可變間隔數(shù)據(jù)集群來轉(zhuǎn)換諸如HNS數(shù)據(jù)之類的數(shù)據(jù)。
下面的示意流程圖一般闡釋為邏輯流程圖表。同樣地，所描述的順序和 標(biāo)出的步驟指示所提供的方法的一個實施例?？梢詫⑵渌襟E和方法理解為 與所圖解的方法的一個或多個步驟或部分在功能、邏輯或效果上等效。此外， 提供所采用的格式和符號來解釋方法的邏輯步驟，并且應(yīng)該理解為不限制該 方法的范圍。雖然在流程圖表中可以采用各種箭頭類型和線類型，但是應(yīng)該 理解它們不限制對應(yīng)的方法的范圍。事實上，可以使用某些箭頭或其它連接 符來僅指示該方法的邏輯流程。例如，箭頭可以指示所述方法的所列舉的步 驟之間的未指明的持續(xù)時期的等待或監(jiān)視時段。此外，特定方法發(fā)生的順序 可以嚴(yán)格或不嚴(yán)格地遵從所示對應(yīng)的步驟的順序。
圖6是圖解本發(fā)明的數(shù)據(jù)內(nèi)插方法600的一個實施例的示意流程圖。集 群模塊205使用中心選擇/集群算法定位多個數(shù)據(jù)集群沖心(605 )。在一個實 施例中，集群模塊205使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的正交最小二乘方算法來定 位數(shù)據(jù)集群(605 )。
在另一個實施例中，集群模塊205使用K平均算法來定位數(shù)據(jù)集群。例 如，集群模塊205可以通過選擇數(shù)據(jù)集群的中心和半徑，確定從中心到由半 徑包含的數(shù)據(jù)集群的每個元素的距離，基于最小距離來分組每個元素，并且 迭代直到?jīng)]有元素移動組為止，以采用K平均算法。在特定實施例中，集群 模塊205使用非線性優(yōu)化算法來定位數(shù)據(jù)集群。
轉(zhuǎn)換選擇模塊210選擇用于轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集群的轉(zhuǎn)換函數(shù)(610)。在一 個實施例中，轉(zhuǎn)換選擇模塊210選擇高斯函數(shù)。方程l說明高斯函數(shù)，其中
r是從數(shù)據(jù)集群中心到元素的半徑，而(7是數(shù)據(jù)的半徑。
①0)-e(一"2) 方程1
在特定實施例中，轉(zhuǎn)換選擇模塊210選擇線性函數(shù)(610)。方程2說明 線性函數(shù)。
<DO) = r 方程2 轉(zhuǎn)換函數(shù)210還可以選擇三次函數(shù)、薄盤樣條函數(shù)、對數(shù)基本(logistic
basic)函數(shù)、多次函數(shù)和逆多次函數(shù)。
方程3圖解三次函數(shù)，而方程4圖解薄盤樣條函數(shù)。此外，方程5顯示
多次函數(shù)，而圖6顯示逆多次函數(shù)。
)"3 方程3
00) = (W CT)2 log(A" / O") 方程4
①(/0 = W2 + ct2 方程5
竭-l/V/"2+C72 方程6
模選擇模塊215為每個數(shù)據(jù)集群選擇模函數(shù)(615 )。在一個實施例中， 模選擇模塊215選擇L-p函數(shù)(615),其中p是任意實數(shù)。例如，模選擇模 塊215可以選擇L-l模函數(shù)、L-2模函數(shù)或L無限模函數(shù)。模函數(shù)可以對 多個元素^進(jìn)行運算，其中每個元素^被配置為由從中心到特定元素的it指 定的向量，并且數(shù)據(jù)集群包括"個元素。方程7說明多維向量元素^。<formula>formula see original document page 13</formula>
方程
方程8說明； 是實數(shù)的L - p函數(shù)。
<formula>formula see original document page 13</formula> 方程s
如果M是方程8的L - p模，則模選擇模塊215還可以通過應(yīng)用IOcl來選 擇加權(quán)的L-p模函數(shù)(615)，其中C是任意非奇異矩陣。在一個實施例中， 加權(quán)模塊230確定用于每個轉(zhuǎn)換函數(shù)的每個數(shù)據(jù)集群的權(quán)重(620)。加權(quán)模 塊230可以從關(guān)于轉(zhuǎn)換函數(shù)的每個可能的組合從特定權(quán)重表中為每個數(shù)據(jù)集 群確定權(quán)重(620)。在另一個實施例中，加權(quán)沖莫塊230可以從特定的原始值 中迭代地優(yōu)化權(quán)重。
內(nèi)插模塊220使用所選擇的轉(zhuǎn)換函數(shù)來轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集群(625),產(chǎn)生 關(guān)于特定的數(shù)據(jù)集群的經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。在一個實施例中，內(nèi)插模塊220使用 兩個或多個所選擇的轉(zhuǎn)換函數(shù)來轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集群(625 ),以產(chǎn)生關(guān)于于每 個數(shù)據(jù)集群的每個轉(zhuǎn)換函數(shù)的經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。
在特定的實施例中，交叉驗證模塊235交叉驗證數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(630 )。交叉 驗證模塊235可以采用諸如視覺色差方程之類的函數(shù)來作為差錯控制。如果 交叉驗證模塊235確定沒有優(yōu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(635 ),則交叉驗證模塊235可以 修改轉(zhuǎn)換參數(shù)(650 )。例如，集群模塊205可以使用中心選擇/集群算法來再 次定位多個數(shù)據(jù)集群(605 )，其中在一個實施例中該算法包括修改的中心選 擇/集群算法。此外，轉(zhuǎn)換模塊210可以選擇采用一個或多個修改的常數(shù)或函 數(shù)的轉(zhuǎn)換函數(shù)(610),模選擇模塊215可以使用一個或多個修改的常數(shù)或函 數(shù)來選擇模函數(shù)，而加權(quán)模塊230可以為每個轉(zhuǎn)換函數(shù)的每個數(shù)據(jù)集群確定 權(quán)重(620)，其中轉(zhuǎn)換函數(shù)采用一個或多個修改的常數(shù)、函數(shù)或表。在一個 實施例中，驗證模塊235離線地交叉驗證(630)并優(yōu)化(650)轉(zhuǎn)換參數(shù)。
如果交叉驗證模塊235確定優(yōu)化了轉(zhuǎn)換參數(shù)(635 )，則組合模塊225可 以組合每個經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)集群的經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)(640)。在一個實施例中，組 合模塊225將關(guān)于每個元素的、經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)組合為關(guān)于每個轉(zhuǎn)換函數(shù)的經(jīng) 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)與關(guān)于每個轉(zhuǎn)換函數(shù)的每個數(shù)據(jù)集群的權(quán)重的乘積的和。例如， 方程9說明了將用于"個轉(zhuǎn)換函數(shù)中的每一個的所選擇的元素^的經(jīng)轉(zhuǎn)換的
數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，其中p (x)是多至次數(shù)A:的多項式，w,是關(guān)于每個轉(zhuǎn)換函數(shù) 的每個數(shù)據(jù)集群的權(quán)重，而(D是來自轉(zhuǎn)換函數(shù)的經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。
<formula>formula see original document page 14</formula> 方程9
在一個實施例中，漂移模塊240調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換函數(shù)來補償諸如打印機(jī)呈現(xiàn)的 輸出中的變化之類的裝置漂移(645)。在一個實施例中，漂移模塊240在線 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換參數(shù)(645 )。漂移模塊240可以響應(yīng)于操作者輸入來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換參數(shù) (645 )。例如，操作者可以基于觀察、分析或測量而向計算機(jī)305輸入一個 或多個補償參數(shù)。漂移模塊240可以響應(yīng)于補償參數(shù)來調(diào)節(jié)一個或多個轉(zhuǎn)換 參數(shù)(645 )。方法600使用可變間隔數(shù)據(jù)集群和對每個數(shù)據(jù)集群而優(yōu)化的函 數(shù)來轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。
圖7是圖解本發(fā)明的源數(shù)據(jù)集105的一個實施例的示意圖。源數(shù)據(jù)集105 是諸如圖1的源數(shù)據(jù)集105之類的多維數(shù)據(jù)集的二維表示。圖8是圖解用于 圖7的源數(shù)據(jù)集105的數(shù)據(jù)集群位置800的一個實施例的示意圖。
集群模塊205使用中心選擇/集群算法來定位多個數(shù)據(jù)集群810 ( 605 )。 數(shù)據(jù)集群810的間隔依數(shù)據(jù)集群810而不同。例如，如上所述，第一數(shù)據(jù)集 群810a具有比第五數(shù)據(jù)集群810e更粗的間隔。可以向每個數(shù)據(jù)集群810應(yīng) 用獨特的轉(zhuǎn)換函數(shù)和模函數(shù)來改善源數(shù)據(jù)集105的整體內(nèi)插。
本發(fā)明使用可變間隔數(shù)據(jù)集群810和對每個數(shù)據(jù)集群810優(yōu)化的轉(zhuǎn)換和 模函數(shù)來轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，以內(nèi)插數(shù)據(jù)。此外，本發(fā)明改善諸如HNS數(shù)據(jù)之類的數(shù) 據(jù)的內(nèi)插?？梢砸圆槐畴x其宗旨或基本特性的其它特定形式實施本發(fā)明。在 所有方面應(yīng)該將所述實施例認(rèn)為是說明性的而不是限制性的。因此，由所附 權(quán)利要求指示的本發(fā)明的范圍不是上述描述的范圍。在權(quán)利要求的含義或其 等效物的范圍中的所有改變應(yīng)該包含在它們的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)插數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括源數(shù)據(jù)集；和計算模塊，包括集群模塊，配置來使用中心選擇/集群算法來定位源數(shù)據(jù)集中的多個數(shù)據(jù)集群，每個數(shù)據(jù)集群包括中心和半徑，其中每個數(shù)據(jù)集群最大化對所解釋的變化的增量，避免關(guān)于由數(shù)據(jù)集群包含的源數(shù)據(jù)集的元素的數(shù)字病態(tài)問題，并且最小化數(shù)據(jù)集群的數(shù)量；轉(zhuǎn)換選擇模塊，配置來選擇用于轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集群的轉(zhuǎn)換函數(shù)；模選擇模塊，配置來為每個數(shù)據(jù)集群選擇模函數(shù)；和內(nèi)插模塊，配置來轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集群。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，還包括加權(quán)模塊，配置來確定用于每個轉(zhuǎn) 換函數(shù)的每個數(shù)據(jù)集群的權(quán)重。
3. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，還包括組合模塊，配置來組合經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù) 據(jù)集群。
4. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，還包括交叉驗證模塊，配置來迭代地交叉 驗證并優(yōu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
5. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，還包括漂移模塊，配置來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換參數(shù)來 補償裝置漂移。
6. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)集包括色彩空間數(shù)據(jù)，而內(nèi)插模 塊將色彩空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為關(guān)于特定打印機(jī)的色彩數(shù)據(jù)。
7. —種用于配置計算機(jī)基本架構(gòu)的方法，包括將計算機(jī)可讀代碼集成到 計算系統(tǒng)，其中計算系統(tǒng)與代碼的組合能夠執(zhí)行下列步驟使用中心選擇/集群算法來定位源數(shù)據(jù)集中的多個數(shù)據(jù)集群，每個數(shù)據(jù)集 群包括中心和半徑，其中每個數(shù)據(jù)集群最大化對所解釋的變化的增量，避免 關(guān)于由數(shù)據(jù)集群包含的源數(shù)據(jù)集的元素的數(shù)字病態(tài)問題，并且最小化數(shù)據(jù)集 的中心的數(shù)量；選擇用于轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集群的轉(zhuǎn)換函數(shù)；為每個數(shù)據(jù)集群選擇模函數(shù)；和 轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集群。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，還包括為每個轉(zhuǎn)換函數(shù)的每個數(shù)據(jù)集群確 定權(quán)重。
9. 如權(quán)利要求7所述的方法，還包括組合經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)集群。
10. 如權(quán)利要求7所述的方法，還包括迭代地交叉驗證并優(yōu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
11. 如權(quán)利要求7所述的方法，還包括調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換參數(shù)來補償裝置漂移。
12. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中數(shù)據(jù)集包括色彩空間數(shù)據(jù)，而所述 方法還包括將色彩空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為關(guān)于特定打印機(jī)的色彩數(shù)據(jù)。
13. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中從正交最小二乘方、K-平均和非 線性優(yōu)化算法中選擇中心選擇/集群算法。
14. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中從高斯、線性、三次方、薄盤樣條、 多次和逆多次函數(shù)中選擇轉(zhuǎn)換函數(shù)，并且模函數(shù)是L - p模函數(shù)。
全文摘要
公開了用于內(nèi)插數(shù)據(jù)的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。集群模塊使用中心選擇/集群算法來定位源數(shù)據(jù)集中的多個數(shù)據(jù)集群。轉(zhuǎn)換選擇模塊選擇用于轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集群的轉(zhuǎn)換函數(shù)。模選擇模塊為每個數(shù)據(jù)集群選擇模函數(shù)。內(nèi)插模塊轉(zhuǎn)換每個數(shù)據(jù)集群。在一個實施例中，交叉驗證模塊迭代地交叉驗證并優(yōu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
文檔編號G06F17/17GK101201814SQ200610143270
公開日2008年6月18日 申請日期2006年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月1日
發(fā)明者悅 喬, 邁克爾·J·柯比 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司