颜色检测装置的原理

❶ 机器人的颜色识别问题

上面说的太理论了.用色标传感器,如巨龙光电的,各种颜色的光都能解决,还可以调节传感器对光 的敏感强度.
总之,光电传感器!
用光电传感器,只要是市场上卖的,不是自己做的,就不容易受干扰!

❷ 彩色钻石颜色测量方法

世界各国的颜色科学家和宝石学家及工程师尝试使用过各种颜色测量方法来测量宝石的颜色，包括测量彩色钻石的颜色。在所尝试过的颜色测量方法中，使用积分球的颜色测量方法的测量精度远好于其他的颜色测量方法。在积分球宝石颜色测量方法中，将钻石放在积分球中心来测量无色钻石的D—Z 颜色的测量方法比其他方法较为实用，图5—7为这种积分球颜色测量方法的示意图。

图5-7 利用积分球进行钻石颜色测量方法示意图

A—石钻放在积分球的中心，光由下入射到钻石的台面，积分球再将钻石的出射光积分后送到色度计进行颜色测量；B—钻石放在积分球的下面，漫射光经钻石的亭部入射到钻石，然后经台面出射到分光光度仪进行光谱测量

另外一种积分球颜色测量方法具有双光束，一个光束用于宝石的颜色测量，另外一个光束用作标准参照。从理论上讲，这种双光束积分球方法设计合理，而且广泛用于光谱测量。但对于测量宝石的颜色并不理想。

图5-8 宝石光谱颜色测量实验装置

1－分积球；2—光源；3—分光光谱图像仪；4—A/D转换器

准直光经钻石台面射入，钻石的反射光经钻石台面射入积分球，积分球将反射光积分后传送到分光光谱图像仪进行光谱测量

著者曾在美国宝石学院研究部专门设置一台使用积分球的光谱颜色测量实验装置，如图5—8所示。此光谱颜色测量实验装置由光源、积分球、分光光谱图像仪和A/D 转换器组成。光源所提供的稳定连续光经准直后照射在宝石的台面，反射光经积分球漫反射均匀后入射到分光光谱图像仪。分光光谱图像仪的衍射光栅将入射光分解为可见光谱，并成像在CCD 矩阵元件上。CCD 矩阵所产生的模拟信号经A/D 转换器变为数字信号后传送到计算机。计算机由宝石光谱的数字信号计算出光谱反射率，并计算色度值。著者利用这台光谱颜色测量实验装置进行了许多宝石颜色测量方面的研究，其中包括“塔维涅”钻石的变色研究以及许多彩色钻石、无色钻石和有色宝石的颜色测量。该实验装置可利用改变入射光孔径的方法来测量不同尺寸和形状的宝石。因为该实验装置不能将形状、尺寸、折射率和荧光等因素纳入计算因素，所得到的颜色色度测量值主要用于对宝石颜色的定性研究，不能达到对宝石颜色的定量研究，也无法利用测量所得到的颜色色度值对所测宝石进行直接的颜色评定。

图5-9 测量宝石颜色的双积分球分光光度仪

经多年的潜心研发和不断地改进，著者成功研发了一台采用双积分球和三光谱校正的分光光度仪（图5—9），解决了宝石颜色的仪器测量和评定难题。由于该分光光谱仪还提供宝石的可见光谱，可以用来进行宝石的光谱研究和利用光谱进行宝石的鉴定。图5-10为双积分球分光光度仪的原理示意图。图中的两个积分球具有各自的功能。测量积分球为被测样品提供均匀照明，并通过测量准直镜接受样品的反射光。样品积分球为被测样品提供一个稳定、一致的背景。光源所辐射的可见光经漫射挡光板漫反射到测量积分球的内壁，再经积分球内壁的多次漫反射形成均匀光照射到样品的台面。漫射挡光板除将光源的入射光漫反射到测量积分球内壁外，另一个重要作用是防止光源的入射光直接照射到样品和测量准直镜，以提高颜色测量的精确度。测量准直镜接受经样品反射的可见光，并直接或经光缆传送到分光光度仪。分光光谱仪将样品的反射光分解为光谱，再经光电元件转换为电信号，然后经A/D 转换的数字信号传送到计算机进行颜色的色度计算和颜色的评定。

图5-10 测量钻石颜色的双积分球分光光度仪的原理示意图

钻石放在样品积分球内，漫射光经钻石的台面射入，钻石的反射光被准直镜接受，然后送到分光光度仪进行光谱测量；计算机利用钻石的光谱反射率计算钻石的平均颜色和特征色，以确定钻石的颜色级别

因为宝石的形状、尺寸、折射率和荧光强度都可能有所不同，而且宝石的颜色受背景的影响较其他颜色材料要大得多，提供一个稳定、一致的背景对宝石颜色测量的精度非常重要。许多过去的宝石颜色测量仪器将宝石放在积分球的中心，使入射光和反射光完全混在一起，影响了颜色测量的精度，也使颜色评定不够准确。双积分球光学装置中，样品积分球是完全独立的，为被测样品提供了一个稳定、一致的背景。测量积分球和样品积分球相互独立，使入射光和反射光的相互影响降至最低，因而大大地提高了宝石颜色的测量精度。

图5-11 双积分球分光光度仪的彩色钻石颜色测量评定视窗

所测的彩色钻石的颜色为艳偏绿蓝色（Vivid Greenish Blue）

宝石的颜色受光源的光谱分布影响，在不同的光源下一颗彩色钻石的颜色可能呈现略微不同的颜色。虽然这种颜色的不同是不能用颜色记忆来察觉，但对于彩色钻石的颜色评定可能影响很大，特别是在颜色级别的边界附近。这台双积分球分光光度仪的光源滤色片可根据要求更换，以提供标准D 65日光光源或标准A 白炽光源。

这台双积分球分光光度仪的宝石颜色测量和评定软件包括有色宝石颜色测量和评定软件、彩色钻石颜色评定的插入软件和D—Z 颜色评定软件。图5-11为彩色钻石的颜色测量和评定软件的视窗。被测的是一颗人工改色的艳偏绿蓝色的圆形彩色钻石。这颗彩色钻石的形状为亮圆形，直径为6.46mm，全深（高）3.92mm，没有考虑紫外荧光。

视窗中显示这颗钻石的反射光谱。在反射光谱中有两个反射带，一个在400～600nm之间，另外一个在长波范围。由于人眼在大于700nm的波长范围的灵敏度很低，长波范围的反射带对此彩色钻石的颜色贡献很小。这一彩色钻石的颜色主要是由400～600nm 之间的反射带所产生的，其反射峰中心大约在485nm，对应的光谱色调为偏绿蓝色。

颜色测量和评定软件利用所测的反射光谱计算在CIELA B颜色空间的色度值。此软件直接给出色调角、亮度和饱和度值。被测彩色钻石的色调为228.14°，亮度值为53.75，饱和度值为19.72。

这台双积分球分光光度仪所测量的反射光谱来自彩色钻石的整个台面，包括特征色区、透光区、消光区和非镜面反射区，所以反射光谱是一个平均光谱。根据测量所获得的平均光谱可以得到一个平均颜色级别。这颗彩色钻石的颜色级别是“浓偏绿蓝色”。

在前一节中介绍过彩色钻石的颜色是由特征色区的颜色来评定的，不是由平均色来确定。根据彩色钻石的平均颜色、形状、尺寸、折射率和荧光，这台双积分球分光光度仪的软件可以利用人工智能方法“模糊”计算彩色钻石的特征颜色，再由特征色确定的颜色级别。这颗彩色钻石的真正颜色级别是“艳偏绿蓝色”。由这台双积分球分光光度仪进行颜色测量所得到的颜色级别与目视颜色评定所获得的颜色级别完全一致。

另外，由颜色计算所获得的色调“偏绿蓝色”与根据所测量的光谱的反射带分析所获得的色调完全一致。一般来讲，彩色钻石颜色的色调测量比较容易，但对亮度，特别是对饱和度测量非常困难。这台双积分球分光光度仪是目前世界上唯一可以准确测量彩色钻石颜色的亮度和饱和度仪器，能准确无误地评定颜色。

❸ 颜色传感器

将物体颜色同前面已经示教过的参考颜色进行比较来检测颜色的机器称之为颜色传感器。

颜色传感器一直用装配线来检测特定的组件。颜色传感器的挑战是检测微妙差异相似或高度反光的颜色。例如,金属涂料在汽车工业中使用很难区分灰度的颜色或黄金。匹配组件这是重要的,如镜子的身体或保险杠都离不开传感器协助。此外,颜色传感器通过数量有限的颜色可以检测，并通过他们有限的能力迅速改变设置或处理多个颜色。

电子技术的发展,光学,软件促进颜色传感器发展。这项技术使得更敏感的传感器,可以忽略光泽和区别出微妙的色调。可以调整方便灵活的制造和精确的色彩校正。

一个典型的颜色传感器具有高强度白光LED,光在目标项目调制。反射从目标是分析的成分红,绿,蓝(RGB)值和强度。此信息用于验证正确的部分和组装,准确控制制成品的颜色。

在一个典型的应用程序中,机器操作员持有一个颜色样本在前面的传感器,编程它对这个特定颜色相匹配。这个过程期间及之后,运营商可能会注意到匹配失败涉及色彩略暗或略轻,但仍在可接受的质量标准。操作员然后重组传感器与更广泛的高/低设置点和通过试错过程建立理想的范围。

如果传感器有多个通道,它可以被编程来识别多种颜色一个颜色在每个频道,每个频道信号是一个离散报警输出。这一技术使简单的颜色识别或匹配,比如排序或部分识别功能,通过/失败标准是足够的。

下一代颜色传感器提供三个额外的输出表示RGB颜色值。好处包括更多的智能控制的制造。

在实践中,传感器输出原始RGB读数为模拟信号。模拟信号更适合通信,因为数字读数为三个渠道将超过每150µs吞吐量限制典型的串行协议。一个传感器可以将原始RGB信号模拟与10位分辨率将输出5mV的每个1023步。

如果颜色变化的原因是无法轻易地发觉或者如果没有显示可用,模拟RGB信号可以数字化和美联储到数据采集系统。这允许全面的变化趋势,分析传感器读数。一些传感器提供一个数据转储模式原始数字读数。

❹ 色标传感器作用大盘点

色标传感器中，绿光LED比白炽灯寿命长。而色标传感器的检测作用，在我们的身上却无法得到体现，他应用于检测，相对于学生而言，是没有太大作用的。一般在工作上，化工以及各种科学研究上，我们可以时常见到色标传感器的身影。它以独特的作用，标志着自己的与众不同，而白炽灯和单色光源都可用于色标检测，也是众所周知的。

色标传感器常用于检测特定色标或物体上的斑点，它是通过与非色标区相比较来实现色标检测，而不是直接测量颜色。色标传感器实际是一种反向装置，光源垂直于目标物体安装，而接收器与物体成锐角方向安装，让它只检测来自目标物体的散射光，从而避免传感器直接接收反射光，并且可使光束聚焦很窄。

色标传感器作用：

检测特定色标或物体上的斑点，它是通过与非色标区相比较来实现色标检测，而不是直接测量颜色。色标传感器指的是对各种标签进行检测，即使背景颜色有着细微的差别的颜色也可以检测到，处理速度快。自动适应波长，能够检测灰度值的细小差别，与标签和背景的混合颜色无关。

以白炽灯为基础的传感器用有色光源检测颜色，这种白炽灯发射包括红外在内的各种颜色的光，因此用这种光源的传感器可在很宽范围上检测颜色的微小变化。另外，白炽灯传感器的检测电路通常都十分简单，因此可获得极快的响应速度。然而，白炽灯不允许振动和延长使用时间，因此不适用于有严重冲击和振动的场合。

使用单色光源(即绿色或红色LED)的色标传感器就其原理来说并不是检测颜色，它是通过检测色标对光束的反射或吸收量与周围材料相比的不同而实现检测的。所以，颜色的识别要严格与照射在目标上的光谱成分相对应。

在单色光源中，绿光LED(565mm)和红光LED(660mm)各有所长。绿光LED比白炽灯寿命长，并且在很宽的颜色范围内比红光源灵敏度高。红光LED对有限的颜色组合有响应，但它的检测距离比绿光LED远。通常红光源传感器的检测距离是绿光源传感器的6～8倍。

在色标传感器的“眼中”，只要在它管辖的范围内，任何东西都难逃“法眼”。色标传感器对颜色可谓是相当的灵敏，检测的过程中，红光比绿光要远，而绿光却比白炽灯的寿命长。它体内的每一种光都有着自己独特的任务，小编对这种科学仪器表示由衷的赞叹。当然，在他检测的过程中，任何步骤都是十份的简单，当然，外界千万不能阻挠呦。

❺ 色标传感器的应用

色标传感器的原理及使用方法色标传感器平日是被用于检测特定色标或物体上的黑点，它是经由过程与非色标区比拟较来实现色标检测，而不是直接丈量色彩。上面咱们就色标传感器的道理及应用办法来做先容。（一）色标传感器的任务道理色标传感器现实是一种反向安装，光源垂直于目的物体装置，而接受器与物体成锐角偏向装置，让它只检测来自目的物体的散射光，从而防止传感器直接接受反射光，而且可使光束聚焦很窄。白炽灯跟单色光源都可用于色标检测。（二）色标传感器的现实利用及应用办法 以白炽灯为基本的传感器用有色光源检测色彩，这种白炽灯发射包含红外在内的种种色彩的光，因而用这种光源的传感器可在很宽范畴上检测色彩的渺小变更。别的，白炽灯传感器的检测电路平日都非常简略，因而可取得极快的呼应速率。但是，白炽灯不答应振动跟延伸应用时光，因而不实用于有严峻打击跟振动的场所。 应用单色光源（即绿色或白色LED）的色标传感器就其道理来说并不是检测色彩，它是经由过程检测色标对光束的反射或接收量与四周资料比拟的差别而实现检测的。以是，色彩的辨认要严厉与照耀在目的上的光谱身分绝对应。 在单色光源中，绿光LED（565mm）跟红光LED（660mm）各有千秋。绿光LED比白炽灯寿命长，而且在很宽的色彩范畴内比红光源敏锐度高。红光LED对无限的色彩组合有呼应，但它的检测间隔比绿光LED远。平日红光源传感器的检测间隔是绿光源传感器的6～8倍。

❻ 色选机的主要工作原理

色选机是智能检测分选装备的一种，根据检测物料颜色的差别作为分选剔除的依据，利用光电探测将颗粒物料中的异色颗粒自动分拣出来的分选设备。色选机集光、机、电、气、磁于一体，主要由供料系统、光电系统、电控系统和分选系统四部分组成。

行业涉及光学、电子、计算机软件开发、自动控制、数字图像处理与模式识别、机械设计及制造等学科。

色选机

❼ 如何选用色标和颜色传感器

收藏推荐 一、引言色标和颜色传感器是一种用来辨别颜色、检测色标位置的检测装置,与设备配套使用,可以实现自动定位、定长、辨色、分切、纠偏、计数等功能。随着国内食品、药品、日用品软包装的迅速发展,传感器的需求量与日剧增。色标检测涉及到颜色测量。颜色的测量分为光源色和物体色两类。色标检测通常是属于物体色的反射型探测,测量的光谱范围为可见光。光度学或对比度测量法,就是采用光度学方法探测色标和背景之间的反射光强差,检测两者的颜色信息。这种检测方法技术成熟,较好地满足了系统设计的需要。目前,用于颜色识别的传感器有两种基本类型(都属于光电式的):其一是色标传感器,它使用一个白炽灯光源或单色LED光源;其二是RGB(红绿蓝)颜色传感器,它检测目标物体对三基色的反射比率,从而鉴别物体颜色。二、色标传感器l.概念色标传感器又叫光电检测传感器(俗称光电头、光电眼),采用光发射接收原理,发出调制光,接收被测物体的反射光,并根据接收光信号的强弱来区分不同的颜色,或判别物体的存在与否。它是通过与非色标区相比较来实现色标检测,而不是直接测量颜色。

❽ 色标传感器原理及使用方法

使用单色光源(即绿色或红色LED)的色标传感器不检测其原理的颜色。它通过颜色标记检测光束与周围材料的反射或吸收量的差异。因此，颜色识别必须严格符合目标上被照亮的光谱成分。

色标传感器的实际使用及应用方法。

基于白炽灯的传感器使用彩色光源来检测颜色。这种白炽灯能发出包括红外线在内的各种颜色的光。因此，使用这种光源的传感器可以在很宽的范围内检测到颜色的微小变化。此外，白炽灯传感器在工作日的检测电路非常简单，因此可以实现非常快的响应速度。但是，白炽灯不允许振动和延长使用时间，所以在有严重冲击和振动的地方不实用。

由于这个原因，使用单色光源(即绿色或白色LED)的色标传感器不能检测颜色。它检测光束上颜色代码的反射或接收与周围数据的比较之间的差异。因此，颜色的识别一定要严格以光谱识别发光为目的。

在单色光源中，绿色LED (565mm)和红色LED (660mm)各有优势。绿色led的使用寿命比白炽灯长，对各种颜色的光源也比红色光源更敏感。红色LED对无限的颜色组合有响应，但它的检测间隔比绿色LED长。红色光源传感器的检测间隔为绿色光源传感器的6 ~ 8倍。

❾ 色选机是做什么的

色选机是根据物料光学特性的差异，利用光电探测技术将颗粒物料中的异色颗粒自动分拣出来的设备。目前色选机被用于散体物料或包装工业品、食品品质检测和分级领域。