手持式智能色度色差仪的设计.pdf

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1、手持式智能色度色差仪的设计张建中手持式智能色度色差仪的设计DesignofHandheldIntelligentInstrumentforChromaandChrominance旅建中(东华大学计算机科学与技术学院，上海201620)摘要：针对涂料油漆、纺织印染等相关行业对控制产品的质量要求，结合新型集成色彩传感器TCS-230的特点，设计制造了手持式智能色度色差仪。该仪器采用光学积分球测茸光路，使用集成型色彩传感器TCS-230进行色彩数据采样；同时利用单片机技术，将采集数据经过背景光扣除、标准色彩数据存储、样本色彩数据比对、函数插值、多项式求解等处理环节得

2、到色度色差值，并将该值显示在LCD中。这些技术的应用使仪器达到了操作简便化、校准智能化的效果；与台式精密色度色差仪相比，它具有结构简单、成本低廉的特点。关键词：色度色差CIEl976TCS-230单片机光学积分球函数插值中图分类号：7rl}174l文献标志码：AAbstract：TomeetthequMitycontrolrequirementsinindustriesofcoatingmaterials，paints。andtextiledyeing-thehandheldintelligentehro-minancemeterhasbeendesigned

3、andfabricatedbycombiningthefeaturesofnovelintegratedcolorffensorTCS-230．Inthisinstrument。theop-ticalintegratingsphereisusedtomeas叫etheopticalpath。andthecolorsignahmsampledbyTCS-230sensor．Inaddition。byadoptingtech·nologyofsinglechipcomputer，thesedata眦processed-includingbackgroundcolo

4、rdeduction-standardcolordatastorage，sampledatainter-comparison。functioninterpolation-andpolynomialderivation．etc．ThusthevaluesofchrominanceareobtainedanddisplayedonLCD．ThesetechnologiesmaketheinstrumentbeeasilyoperatedandintelligentlycalibratedIcomparingwithdesktopprecisechrominance

5、meter。itissimplyconstructedandlowercost．Keywords：ChromaandchrominanceCIEi976TCS-230SinglechipcomputerOpticalintegratingsphereFunctioninterpolationO引言色度检测是对涂料油漆、纺织印染行业基本参数的测量。随着科学技术的发展，采用仪器进行定量化检测具有快速、准确的特点，此方法也正渐渐替代以人眼目视比对标准颜色板的检测方法。由美国TAOS公司生产的TCS-230颜色传感器，是一种丁作参数可设置带数字接口RGB彩色光到频率信

6、号的颜色传感器。基于这种颜色传感器和计算机技术设计的色度色差仪具有结构简单、精度高、智能校准等优点，大大提高了色彩检测的准确度，减少了人的主观偏差。1色度色差计量标准色度色差是一种非纯物理量，按国家计量检定规程(JJG595-2002)文件，色度用三刺激值(x、y、Z)或明度色度指数(L+、Ⅱ‘、b’)标定，色差用aE=、址‘、Aa’、Ab’标定，与国际照明委员会(CIEl976)的标准一致。由样本测量值R、G、B和文献提供的式子可求修改稿收到日期：2009—06—30。作者张建中，男，1956年生，1992年毕业于华东师范大学计算机系，高级实验师；主要从事计

7、算机接口与应用、工业仪表与自动控制方面的研究。得样本i刺激值X、y、Z⋯。rX=alXR+卢lXG+yl×B{Y=a2×R+岛XG+y2×曰【Z=a3×R+／33×G+73XB(1)式中：R、G、B的系数a、JB、y与测量光路的形式和几何尺寸有关。当测量光路选定系数为一定值时，由式(1)得到其逆形式(2)，用于对标准板尺、G、曰值的计算口]。rR=a。XX+卢。×Y+y。XZ{G=a5×x+卢6×l，+y6XZ【B=0【。×X+卢。×y+y。×z(2)明度指数￡’和色度指数a‘、b‘可按式(3)由样本的x、y、Z三刺激值求出：￡。：··6×(轰)+一t6口’=

8、500×【(熹)’一(轰)’】n200