工业颜色识别传感器的设计

说到工业颜色识别传感仪器我们最先想到的一定是色差仪，这种以外形小巧、操作简便、测量精准、分析快速等诸多优势别更大厂商而喜爱，工业颜色检测的设计和发展可以说就是色差仪的设计和发展。

适用于工业色差仪在线检测的颜色识别传感器，通产采用高亮度白光LED光源，并且单片机和数字电位计组成闭环回路，根据被测表面和环境条件，调整系统获得最佳放大增益，高速模数转换电路分别转换光强和三原色的每色信号为12位数字量，通过高解析度算法处理48位数字量。设计中考虑发光强度因素，有效消除了在线检测中振动引起的测量误差。同时支持色差仪连接计算可扩展其功能，尤其调节颜色容差功能。该颜色识别传感器测量速度快，并且有良好的精度和稳定性。

颜色最为识别、分类、分级、检查和评估等自动化检测场合的一个重要因素而广受关注。其实工业最经常使用的颜色传感仪器就是色差仪，这种仪器性能稳定功能强大，测量速度快结果显示清晰，分析简单而广受消费者好评。早期的颜色检测仪器一般都是源自进口，国内虽然也有生产商在研发生产但是由于技术和工业水平的显示都不够成熟一般采用传统光源，体积较大，精度和稳定性不高。而国外的色差仪具有自动化程度高、速度快、检测可靠并且操作简单等特点。但是近些年中国工业发展迅猛，国内的颜色检测技术不断的提高新型研制的颜色检测色差仪技术不比国外的差，甚至有些在精度上超过的国外。这种先进的颜色检测仪器比广泛的应用在在汽车制造、电子、包装、医药和化妆品等行业。

系统总体结构设计

工业颜色识别传感器（即色差仪）的设计主要有光源、信号采集及处理、单片机系统（调整最佳增益，数据处理）及计算机处理软件（颜色空间转换及显示、调节设定颜色容差）。系统结构原理如图1所示。

图1  系统结构原理图

工业颜色识别系统一般通过硬件和软件相结合，具有颜色分类及颜色识别的功能。硬件技术色差仪，软件则是不同色差仪生产商根据客户需求以及自己产品的功能扩展而研发的色彩管理分析软件。由不同的光谱组成的光线照射到物体上时，被物体反射并由传感器接收，数字化后，通过微处理器评估和存储。当前检测值与存储的参考值进行比较；如果检测值在误差范围内（设定颜色容差来调节误差范围），就会输出一个相应信号。即实现颜色分类的功能，此功能广泛用于有色物体的自动分类。传感器通过串行通讯口与计算机连接，利用处理软件，显示颜色RGB值，并进行颜色空间转换，以图表示形式显示XYZ、L*a*b*、L*u*v*颜色评价值，实现颜色识别功能。