Устройство для распознавания цвета
Изобретение относится к области технических средств восприятия информации о цвете объекта и может быть использовано для контроля цвета как прозрачных, так и отражающих поверхностей. Преимущественной областью использования является построение датчиков наличия цветовых меток. Целью изобретения является повышение точности и надежности распознавания и идентификации присутствия цветовой метки. Устройство содержит излучатели 3 и 4 (светодиоды), каждый из которых освещает поверхность исследуемого объекта. Диффузная составляющая отраженного объектом света попадает в фотоприемник 5, подключенный к входу усилителя 6 переменного напряжения. Излучатель 3 через блок 7 управления мощностью, а излучатель 4 непосредственно соединены с выходами коммутатора 8 излучателей. Эти же выходы связаны с входами управления коммутационного синхронного фильтра 9 и синхронного (фазового) детектора 10. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУ БЛИН (51) 5 С 01 J 3/46
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР
1 (21) 4312870/24-25 (22) 05.10.87 (46) 30.01.90. Бюл. и 4 (72) Ю.П.Тихомиров (53) 620.191.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 1041882, кл. G 01 J 3/46, 1982.
Патент Великобритании В 1410823, кл. 6 01 J 3/46, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ
ЦВЕТА (57) Изобретение относится к области технических средств восприятия инФормации о цвете объекта и может быть использовано для контроля цвета как прозрачных, так и отражающих поверхностей.. Преимущественной областью использования является ностроение датчиков наличия цветовых
<ю> S> 2 меток. Целью изобретения является повышение точности и надежности распознавания и идентификации присутствия цветовой метки. Устройство содержит излучатели 3 и 4 (светодиоды), каждый из которых освещает поверхность исследуемого объекта. Диффузная составляющая отраженного объек-том света попадает в фотоприемник 5, подключенный к входу усилителя 6 переменного напряжения. Излучатель 3 через блок 7 управления мощностью, а излучатель 4 непосредственно соединены с выходами коммутатора 8 излучателей. Эти же выходы связаны со входами управления коммутационного а синхронного фильтра 9 и синхронного (Фазового) детектора 10. 1 з.п. ф.лы, 1 ил. 1539543 Изобретение относится к техническим средствам восприятия информации о цвете объекта и преобразования ее в унифицированный электрический сигнал, и может быть использовано для 5 контроля цвета как прозрачных, так и отражающих поверхностей. Преимущественной областью использования является построение датчиков наличия цветных меток для средств автоматизации контроля и отбраковки, применяемых в гибких автоматизированньм производствах. Цель изобретения — повышение точности и надежности идентификации присутствия цветовой метки.на произвольном (текстурном) фоне при неизвестном заранее уровне загрязненно .ти. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Цветоразличающее устройство предназначается для определения цвета 2 э поверхности 1 объекта 2 на участке AB и сопержит излучатели 3 и 4 (светодиоды), каждый из которых освещает участок ЛВ поверхности 1. Диффузная составляющая отраженного участком РВ света попадает в фотоприемник 5, подключенный к входу усилителя 6 переменного напряжения. Излучатель 3 через блок 7 управления мощностью, а излучатель 4 непосредственно соеди35 пены с выходами коммутатора 8 излучателей. Эти же выходы связаны с входами управления коммутационного синхронного фильтра 9 и синхронного (фазового) детектора 10. Выход усилителя 6 соединен с входом синхроннбго фильтра 9, выход которого через второй усилитель 11 переменного напряжения подкл1очен к входу синхронного. детектора 10, выходом подключенного к входу компаратора 12. Цветоразличающее устройство работает следующим образом. Коммутатор 8 поочередно на раваые промежутки времени включает излучате50 ли 3 и 4. Оба зти излучателя освещают со всех сторон одну и ту же площадку (АВ) на поверхности 1 объекта 2, и часть рассеянного светового излучения попадает в фотоприемник 5, где преобразуется в электрический сигнал. Поскольку длина световой волны излучателя 3 отличается от длины волны излучателя 4, то при цвете объекта, отличном от серого, на фоне постоянной засветки и шумов накладывается сигнал прямоугольной формы (меандр), амплитуда и фаза которого зависит от разности коэффициентов отражения объекта на излучаемых длинах волн. Блок 7 управления мощ" ностью излучения (например, реостатного типа) настраивается таким образом, чтобы при отражении от серого фона сигнал на выходе фотоприемника 5 не зависел от того, какой излучатель включен. Суммарный электрический сигнал, принятый фотоприемником 5, усиливается усилителем 6, причем постоянная его часть, вызванная наличием фоновой засветки, отфильтровывается этим усилителем, а переменная составляющая сигнала, шумы и электрические наводки усиливаются вместе с полезным сигналом, несущим, информацию о цвете объекта. Коэффициент передачи уси" лителя 6 ограничивается требованием отсутствия нелинейных искажений (ограничения по напряжению), и при малых отклонениях сигнал-шум оказывается недостаточным. Для обеспечения возможности дополнительного усиления полезного сигнала за счет подавления помех используется коммутационный синхронный фильтр 9. Такой фильтр является гребенчатым и пропускает только гармоники полезного сигнала; он производит фильрацию квадратурной составляющей основного гармоники, которая может возникать при люминесценции объекта; фильтр не вносит фазовых искажений, что позволяет легко определить фазу полезного сигнала, т. е. в конечном счете, щвет объекта. С выхода фильтра 9 сигнал с ослабленными на 60-80 дБ помехами поступает на дополнительный усилитель 11 переменного напряжения, затем детектируется синхронным детектором 10, компаратор 12 определяет его " íàê, по которому судят о цвете объекта. Для того, чтобы исключить влияние трехмерных дефектов поверхности на участке объекта, цвет которого контролируется, создается бестеневое освещение площадки. Цветоразличающее устройство является, по сути, цветовым компаратоФормула иэ обретения 1. Устройство для распознавания цвета, содержащее два светодиодных Составитель В.Варнавский Редактор М.Товтин, Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни Заказ 208 Тираж 417 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,!01 5 ром, определяющим, в какой части спектра, относительно средней между излучаемыми длинами волн. лежит цвеч объекта. Получение более полной инфомации о цвете возможно эа счет дополнительных излучателей, последовательно подключаемых коммутатором 8 к усилителю 6, блока синхронных детекторов и компараторов, связанных с дешифратором и индикатором цвета. Цветоразличающее устройство позволяет безошибочно определять наличие цветовой метки на объекте на расстоянии до 100 мм, в т.ч. и при наличии освещения этого объекта лампами накаливания или газосветными, в условиях промышленных цехов и при наличии высокого уровня электрических помех, при уровне загрязненности поля метки, меняющемся в 10-100 раэ, и на фоне поверхностей, отличающихся по коэффициенту отражения на несколько порядков (от черной матовой поверхности резиста на подложке до серебряных печатных проводников). 539543 6 излучателя, блок управления мощностью излучения, включенный в цепь по крайней мере одного излучателя, блок коммутации излучателей, фото5 приемник и индикатор цвета, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности распознавания, в него дополнительно введены два усилителя переменного напряжения, коммутационный синхронный фильтр, синхронный детектор и компаратор, причем блок коммутации излучателей соединен со светодиодами, синхронным фильтром и синхронным детектором, а фотоприемник соединен с последовательно включенными с первым усилителем переменного напряжения синхронным фильтром, вторым уси20 лителем переменного напряжения, синхронным детектором, компаратором и индикатором цвета. 2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 25 увеличения надежности измерений, каждый излучатель выполнен из трех светодиодов, расположенных в вершинах равностороннего треугольника, в центре которого размещен фотоприемник, 30 а светодиоды обоих излучателей чередуются между собой вдоль окружности, ча которой они размещены.
