手持式智能色度色差仪的设计.pdf

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
Design of Handheld Intelligent Instrument for Chroma and Chrominance
张建中
(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量光路,使用集成型色彩传感器T0S-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、样本色彩数摒比对、函数插值、多项式求解等处理环节得到色度色差值,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CEI976T0S230单片机光学积分球函数插值
中囝分类号:TH741
文献标志码;A
Abstract: To meet the quality con ol eques n inus es of ain m s, i s, and extile d ein the handheld intelli ent chr
minance meter has been designed and fabricated by combining the features of vel ine aed color ensortcs-230. In this instrument, the op-
tical inte rating sphere is used to measure the optical path, and the color signals are sampled by TCS-230 sensor. In addition, by adopting tech-
nology of single chip computer, these data are processed, including ackgund color deduction, standard color data storage, sample data inter
compaion,fhunceionintempolaion,andpolynomildeivaion,etc.ThusthevluesofchrominanceareobtainedanddiplayedonLCD.These
technologies make the instrument be easily operated and intelli enly calibrated, comparing with deskop precise chrominance meter, it is simply
constructed and lower cost
Keywords: Chroma and chrominance CIE1976 TCS-230 Single chip computer Optical ine rating sphere Function interpolation
0引言
得样本三刺激值X、Y、Z?
X=a, XR+B, XG+Y XB
色度检测是对涂料油漆、纺织印染行业基本参数
Y=a2XR+B2×G+2×B
的测量。随着科学技术的发展,采用仪器进行定量化
. Z=ayxr+B, XG+Y XB
检测具有快速、准确的特点,此方法也正渐渐替代以人式中:R、G、B的系数a、B、y与测量光路的形式和几何
眼目视比对标准颜色板的检测方法。由美国TAOS公尺寸有关。当测量光路选定系数为一定值时,由式(1)
司生产的TCS-230颜色传感器,是一种工作参数可设得到其逆形式(2),用于对标准板R、G、B值的计算。
置带数字接口RCB彩色光到频率信号的颜色传感器。
R=ax。XX+B。XY+y。xZ
基于这种颜色传感器和计算机技术设计的色度色差仪
G=a] XX+B, XY+y, XZ
具有结构简单、精度高、智能校准等优点,大大提高了
B=a。xX+B.xY+y.xZ
色彩检测的准确度,减少了人的主观偏差。
明度指数”和色度指数a'、b“可按式(3)由样本
1色度色差计量标准
的X、Y、Z三刺激值求出:
色度色差是一种非纯物理量,按国家计量检定规
L'=116×x
16
程(JG595-2002)文件,色度用三刺激值(X、Y、Z)或
明度色度指数(”、a'、b”)标定,色差用AE?、△L"、
=50xf/)+
△a”、△b”标定,与国际照明委员会(CF1976)的标准
b=200x
一致。由样本测量值R、G、B和文献提供的式子可求
式中:”为明度指数;a"、b均为色度指数;Xn、Ymn、Zn
修改稿收到日期:2009-06-30
为标准照明体的三刺激值,当标准照明体选定时,其是
作者张建中,另,195年生,19年?业于华东师范大学计算机系,一个常数。
高级实验师;主要从事计算机接口与应用、工业仪表与自动控制方面的
研究。
(L、a'、b)均匀颜色空间是在三维空间中表示
PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION VOL 31 No.2 February 2010
万方数据