Устройство для сравнения цветности

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в текстильной, фармацевтической, химической и др. отраслях промышленности, где требуется установить соответствие цветности изделия цветности заданного эталона. Цель изобретения - увеличение чувствительности к малым отклонениям цветности изделия от цветности эталона. Цель достигается введением в устройство блоков, обеспечивающих преобразование векторов цветности исследуемого объекта и эталона в случае малого их различия и сравнение цветностей объекта и эталона по углу между преобразованными векторами. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,80„„1476326 (gg 4 G 01 J 3/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2!) 4185648/31-25 (22) 26.01.87 (46) 30.04.89. Бюл. № 16 (71) Вильнюсский государственный университет им. В. Капсукаса (72) Г. Г. Вайткявичюс, М. Ю. Блознялис, А. E. Мяшкаускас, В. С. Новасад, Р. Т. Франко и Г. Т. Анопреенко (53) 535.6 (088.8) (56) Патент США № 3737239, кл. G 01 J 3/46, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 1186964, кл. G Ol J 3/46, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ

ЦВЕТНОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в колориметрии для установления соответствия цвета образца цвету заданного эталона.

Цель изобретения — повышение чувствительности при определении цветоразличий двух образцов.

На чертеже представлена схема предложенного устройства.

Устройство содержит фотоприемные устройства 1, 2, 3, обладающие разной спектральной чувствительностью, сумматоры 4, 5 и 6, ячейки 7, 8 и 9 памяти, масштабные преобразователи 10 — 15, шесть резисторов 16, определяющих коэффициент передачи вычитающих входов масштабных преобразователей, блок 17 сумматоров измерительного канала, содержащего масштабные преобразователи 10 — 12, блок 18 сумматоров канала сравнения, содержащего масштабные преобразователи 13 — 15, регистратор 19 измерительного канала, регистратор 20 канала сравнения, устройство 21 сравнения цвета (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в текстильной, фармацевтической, химической и др. отраслях промышленности, где требуется установить соответствие цветности изделия цветности заданного эталона. Цель изобретения — повышение чувствительности к малым отклонениям цветности изделия от цветности эталона. Цель достигается введением в устройство блоков, обеспечивающих преобразование векторов цветности исследуемого объекта и эталона в случае малого их различия и сравнение цветностей объекта и эталона по углу между преобразованными векторами. 1 ил. эталона и измеряемого образца, а также блоки 22, 23 и 24 электронных ключей.

Устройство работает следующим образом.

Пусть имеется объект, поверхность которого отражает свет спектрального состава р®. Спектральные характеристики фотоприемных устройств 1 — 3, стоящих на входе измерительного устройства, описываются функциями х;®, где i=!, 2, 3. Тогда сигнал, возникающий на выходе фотоприемного устройства при поглощении им света указанного спектрального состава. будет равен значению интеграла

x,=5ð®õ;(ë)Æ., i=1, 2, 3. о

Однако вместо функций х;® выгодно использовать другие функции у,(л), являющиеся ортогональными функциями, максимизирующими телесный угол цветового конуса. Функции у;® являются линейной комбинацией функций х().), т. е з у; () )=Ха;;х;(г.), р=1

1476326

55 где коэффициенты ау подобраны таким образом, чтобы функции у;(л) были между собой взаимно ортогональными и при этом телесный угол цветового конуса был бы как можно больше. B результате вместо тройки чисел х„далее в качестве компонент вектора цвета следует рассматривать тройку чисел (набор сигналов на выходе сумматоров 4 — 6): з

У = — ацх;(л)Р(Л) И.,, j=1, 2, 3, Пусть имеются два образца, для которых отраженный от поверхности свет имеет такой спектральный состав р(Х) L р, ®, что им соответствующие векторы Е, и Е, цвета мало различаются по ориентации, т. е. их цветностные различия незначительны, скажем ниже порогового уровня выбранного регистратора цвета, при обычной процедуре измерения ориентации векторов. Согласно изложенному векторы Е» и Г, I:ðk.îáðàçóются в новые векторы Е, . и Е,. соответственно, т. е.

-Ф

Е =Ет — E» H Eç=E» — аЕг. гдс а -- коэффициент преобразования.

:Задача о равенстве или Iiepakle»cIHe цветностсй двух образцов решается следуlolllHM образом.

Сначала предьявляется эталон. Отражаемый от его поверхности свет поглощается фотоприемными устройствами 1 — 3, при этом на их выходах появляются сигналы, которые равны х;. Каждый из этих сигналов с соответствующим весом поступает на входы сумматоров 4 — -6, а сигналы с их выходов через замкнутые ключи 22 подаются на входы трех ячеек 7 — 9 памяти, в которых и хранится в дальнейшем значение компонент вектора цвета эталона (это может быть усредненным по времени сигнал — при наличии флуктуаций на выходе приемников). После запоминания ключи 22 размыкаются, а сигналы с выхода запоминающих ячеек 7 — 9 через масштабные преобразователи 13 — 15 подаются на вход блока 18 сумматоров, где формируются сигналы, по положению максимума которых можно судить об ориентации вектора цвета, отсчет максимума происходит в регистраторе 20 — здесь происходит индикация цветности эталона.

При предъявлении исследуемого образца измерение его цветности происходит аналогичным образом в измерительном канале.

Результат измерения индицируется в регистраторе 19. Сигналы с регистраторов 19 и 20 поступают на вход устройства 21 сравнения цветностей. В случае равенства цветностей на его выходе появляется единичный сигнал, а в случае различных цветностсй -- нулевой сигнал. Если устройство не регистрирует различий измерений цветностей в обоих каналах, то подается команда для более точного сравнения цветностей — — при этом ключи 23 и 24 замыкаются и сигналы с выхода

1О

40 ячеек 7 — 9 памяти с весом а (определяют резисторы 16) поступают на вычитающие входы масштабных преобразователей 10 — 2, а сигналы с выходов 4 — 6 с весом а поступают на соответствующие вычитающие входы масштабных преобразователей 13 — 15.

На выходах масштабных преобразователей

10 — 12 возникают сигналы у(Т) — ау(э) при

i=1, 2, 3 которые являются компонентами вектора Ег — аЕ, где Ет- и Е» — векторы цвета исследуемого образца и эталона, а у,(/) и у,(э) — их компоненты. Новые сигналы с выходов масштабных преобразователей !

0 — 12 поступают па входы блока 17 сумматоров и далее на вход регистратора 19 цветности. Аналогичным образом на выходах масштабных преобразователей 13 — 15 возникают сигналы, равные соответственно величинам у;(э) ау,:(т) при I=-1, 2, 3, которые являются компонентами вектора Е =Ż— — аЕ„-. Сигналы с выходов сумматоров 13—

l5 поступают на вход блока 18 сумматоров и далее на вход регистратора 20 цветности канала сравнения. Параллельно сигналы от обоих каналов поступают на вход устройства определения угла между обоими преобразованными векторами E, и E» — на вход устройства 2! сравнения цветностей (это устройство может предварительно усреднять поступающие на его вход сигналы, если необходимо учесть флуктуации в канале измерения) .

Измерение цвета при помощи эталона осуществляется путем определения минимального угла между векторами, соответствующими заданному эталону и исследуемому образцу. Увеличение чувствительности сводится к искусственному увеличению угла между векторами, когда они не коллинеарны и близки к пороговому значению регистрирующей аппаратуры в области малых значений. Чтобы этого достичь векторы цветов

Е,- и Е,, соответствующие иссл еду емому и эталонному образцу, преобразуются следующим образом:

Ет — — Ет- — аЕ» и Е» =Š— аЕ„при О(<а(1.

Если угол между векторами Е и Е» меньше 180, то после преобразования угол между векторами Е и Е будет всегда больше, / чем исходный угол Е,-Е,, причем его величина зависит от коэффициента а — чем он ближе к единице, тем угол Е, - Е ближе к значению 180 . Однако если угол Ет I равен нулю (векторы цвета коллинеарны, т. е. цветности обоих образцов одинаковы), то и угол

F E> останется равным нулю. Итак, если цветности исследуемого образца и эталона не равны, то, увеличивая значение коэффи1476326

Формула изобретения

Составитель В. Варнавский

Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор М. Максимишинси

Заказ 21! 5!42 Тираж 467 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГI;HT СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4,5

Г!роизводственно-издательский комбинат «Патент», г. ужгород. iл. Гагарина, I 0 I циента сс, всегда можно будет достичь такого угла между векторами Е и Е, который окажется больше порогового значения для выбранного регистратора цвета (измерителя ориентации векторов) теопетически этот угол между векторами Е и Е может быть равным 180 .

Устройство для сравнения цветности, состоящее из измерительного канала, содержащего три фотоприемных устройства, три сумматора, три масштабных преобразователя, блок сумматоров и регистратор, причем выход каждого фотоприемного устройства соединен с одним из трех входов каждого сумматора, а выход каждого сумматора— с суммирующим входом одного из трех масштабных преобразователей, выходы которых соединены с блоком сумматоров, выход которого соединен с регистратором, отлинаюи4ееся тем, что, с целью повышения чувствительности, в него дополнительно введен канал сравнения, включающий три ячейки памяти, три масштабных преобразователя, блок сумматоров и регистратор, а также устройство сравнения, первый, второй и третий блоки электронных ключей и шесть резисторов, причем вход каждой ячейки памяти соединен через первый блок электронных ключей с выходом одного из сумматоров, а выход каждой ячейки памяти соединен с суммирующим входом одного из трех масштабных преобразователей канала сравнения, выходы которых соединены с блоком сумматоров канала сравнения, выход которого соединен с входом регистратора канала сравнения, выход которого и выход регистратора измерительного канала соединены с устройством сравнения, вычитающие входы каждого из масштабных преобразователей измерительного канала через один из резисторов и второй блок электронных ключей соединены с суммирующим входом одного из масштабных преобразователей канала сравнения, а суммирующие входы тех же масштабных преобразователей измерительного канала через один из резисторов и третий блок электронных ключей соединены с вычитающими входами тех же масштабных преобразователей канала сравнения, причем соединенные масштабные преобразователи измерительного канала и канала сравнения имеют общую электрическую связь с одним из сумматоров.