二维式时序型色度计检测方法及该色度计技术

一种二维式时序型色度计检测方法，用以分析至少一待测物表面的色彩并转换为色度，其中该色度计具有一个用以照射上述待测物表面的合成光源、一个取像装置、一个控制及演算输出装置及一个储存装置；且其中上述合成光源包括复数个中心波长位于可见光范围且彼此中心波长相异的LED，而上述待测物表面是被设置在一个预定待测区域，该待测区域则被区分为复数待测位置，以及该储存装置储存有每一上述待测位置对每一上述LED的反射以及该取像装置对每一上述中心波长的响应的整体补偿资料。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种二维式时序型色度计检测方法，用以分析至少一待测物表面的色彩并转换为色度，其中该色度计具有一个用以照射上述待测物表面的合成光源、一个取像装置、一个控制及演算输出装置及一个储存装置；且其中上述合成光源包括复数个中心波长位于可见光范围且彼此中心波长相异的LED，而上述待测物表面是被设置在一个预定待测区域，该待测区域则被区分为复数待测位置，以及该储存装置储存有每一上述待测位置对每一上述LED的反射以及该取像装置对每一上述中心波长的响应的整体补偿资料。【专利说明】二维式时序型色度计检测方法及该色度计
本专利技术是一种二维式时序型色度计检测方法及该色度计，特别是关于一种能准确 量化计算物体表面色彩的色度计。
技术介绍
用于人眼对于物体颜色的感知，是来自可见光照射至物体表面后，受到物体表面 反射的漫射光，刺激活化负责彩色感光的视锥细胞，并将光刺激转换为电讯号至大脑视区 进行判别，从而产生颜色知觉而辨别物体的颜色。可见光的波长范围虽然因人而异，但一般 约可涵盖400?750nm。 由于人类感知色彩过程分别与光源、被照物表面、及观察者色彩认知有关，并非单 纯决定于被照物，因此在定量化客观叙述物体所呈现色彩时，即使排除较难控制的观察者 变因，仍然需要考量光源所造成的影响。为排除光源差异的干扰因素，统一对颜色的定义， 国际照明委员会（International Commission on Illumination, CIE)定义出数种标准照 明体与标准光源，及于1931年制定一色度图，通过物体的反射光与CIE制定的配色函数，针 对不同的波长予以不同的权重考量，最后计算出色度值大小，因此任何颜色皆可以在色度 图上以色度座标被标示出来。 实务上，颜色测量仪器主要可分为色度计与光谱仪，以CIE标准光源D作为光源， 前者是在感光元件前添加符合CIE配色函数的滤光片，当待测物反射光通过配色函数滤光 片至感光元件，经过电路的计算可得到对应的色度座标；后者则是利用光色散原理，在色散 过的光后方排列多个感光元件，其数量依解析度而不同，然后量测出色光在可见光范围的 光谱分布，再经由电路套上CIE配色函数算出色度座标。 其中，市面上色度计的配色函数滤光片在实务上很难镀制，以及相较于CIE标准 光源D，色度计提供的光源并无法完全符合标准，造成其量测的色度值也存在误差，色度计 仍具改善及进步的空间。 如中国台湾专利技术专利第1291549号「色度仪之色温可调式方法」，提到一种藉由 调整色度仪中光源的色温，以模拟各CIE标准光源，其主要核心方法是先通过公式的运算， 计算出光源所需光谱强度加上配色函数、物体反射率以及光功率计的波长频率响应后，根 据计算出的结果，在利用24颗LED任意组合出符合上述计算出的光谱分布的光源，但在 实务上，此种组合光源光谱分布复杂，无法通过简单的线性叠加达成，例如：D65+X光源中， 500nm附近很难完全匹配，这些匹配不好的区域都是量测误差来源，实务上这并不是理想的 解决方法。 因此，如何设计出色度测量准确度高，及利用多颗不同中心光谱LED所发光，且 不须通过复杂的组合及严格的筛选，即可使得光源完全符合CIE标准照明体的定义，更重 要的是，在测量大面积物体的表面色彩时，可以有效排除空间误差，使量测更具一定的准确 度，以上各点将是制造色度计的重要课题。
技术实现思路
本专利技术之一目的在于提供一种色彩量测准确度高的二维式时序型色度计检测方 法与色度计。 本专利技术的另一目的在于提供一种不须通过复杂计算即可利用多颗LED组合成光 源的二维式时序型色度计检测方法与色度计。 本专利技术的又一目的在于提供一种符合CIE标准光源规范的二维式时序型色度计 检测方法与色度计。 本专利技术的再一目的在于提供可量测大面积待测物表面色彩而排除空间误差的二 维式时序型色度计检测方法与色度计。 依照本专利技术所揭示的一种二维式时序型色度计检测方法，用以分析至少一待测物 表面的色彩并转换为色度，其中该色度计具有一个用以照射上述待测物表面的合成光源、 一个取像装置、一个控制及演算输出装置及一个储存装置；且其中上述合成光源包括复数 个中心波长位于可见光范围且彼此中心波长相异的LED，而上述待测物表面是被设置在一 个预定待测区域，该待测区域则被区分为复数待测位置，以及该储存装置储存有每一上述 待测位置对每一上述LED的反射以及该取像装置对每一上述中心波长的响应的整体补偿 资料，该检测方法包括下列步骤： a)逐一点亮上述合成光源的各LED,使其时序式照射至上述待测物表面； b)由上述取像装置依照上述待测位置接收上述各LED照射至上述待测物表面的 反射光，并输出一个反射资料；及 C)由上述控制及演算输出装置对所有上述反射光，依照每一上述的待测位置对 每一照射的LED的反射资料及上述整体补偿资料进行补偿运算，并输出一个对应的色度资 料。 以及一种二维式时序型色度计，用以分析至少一待测物表面的色彩并转换为色 度，该色度计具有一个供设置上述待测物表面的预定待测区域，且该待测区域包括复数个 待测位置，该色度计包括： 一个用以照射上述待测物表面的合成光源，包括复数个中心波长位于可见光范围 且彼此中心波长相异的LED ; 一个指令上述LED时序式逐一照射上述待测区域的控制及演算输出装置； -个接收上述待测物表面各上述待测位置所反射上述LED反射光的取像装置，并 输出至该控制及演算输出装置；以及 -个储存装置，储存有每一上述待测位置对每一上述led的反射和该取像装置对 每一上述中心波长的响应的整体补偿资料，供该控制及演算输出装置依照上述取像装置输 出的反射资料及上述整体补偿资料进行补偿运算，并输出一个对应的色度资料。 其中补偿运算乃本专利技术的关键技术，补偿内容可分为对位置的补偿，以及对合成 光源的补偿，对位置的补偿是通过在测量待测物之前对色度计进行校正，将一片标准白板 设置在待测区域里，其中待测区域又可细分为多个待测位置，逐一点亮复数个 LED，并由取 像装置记录下每一个待测位置对应每一 LED的反射资料，再针对每一 LED计算出使每一待 测位置均一化的位置补偿资料，以解决公知色度计在测量时，光源或待测物的位置，以及待 测物表面的面积大小，在取像装置撷取反射资料时，因距离的不同所产生测量结果的误差。 如图1所示，本专利技术首先将标准白板放置于待测区域，并且将标准白板所涵盖的 待测区域划分成一个例如3X3矩阵，并以例如一 CCD元件作为取像装置，则对矩阵中的每一 区，位置CCD将获得一个感测量度及色彩数值。此取像结果一方面会随Lm)的摆放位置而 在空间方面有所差异，例如中间正对光源位置较亮、周围位置较暗的情形；另方面，也会随 CCD对^矩阵每一区块位置的相对空间差异，使所接收到的反射资料产生影响，若要获得正确 感测资料，对于上述两者都必须给予对应的补偿，才能使得矩阵中所有区块位置测量结果 皆是相同的亮度与色彩。 其次，由于本专利技术合成光源是利用多个中心波长相异的LED所组合而成，在取像 装置撷取反射资料时，也会因取像装置中的感光元件对于不同的波长会有不同的响应大 小，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二维式时序型色度计检测方法，用以分析至少一待测物表面的色彩并转换为色度，其中该色度计具有一个用以照射上述待测物表面的合成光源、一个取像装置、一个控制及演算输出装置及一个储存装置；且其中上述合成光源包括复数个中心波长位于可见光范围且彼此中心波长相异的LED，而上述待测物表面是被设置在一个预定待测区域，该预定待测区域则被区分为复数待测位置，以及该储存装置储存有每一上述待测位置对每一上述LED的反射以及该取像装置对每一上述中心波长的响应的整体补偿资料，该检测方法包括下列步骤：a)逐一点亮上述合成光源的各LED，使其时序式照射至上述待测物表面；b)由上述取像装置依照上述待测位置接收上述各LED照射至上述待测物表面的反射光，并输出一个反射资料；及c)由上述控制及演算输出装置对所有上述反射光，依照每一上述的待测位置对每一照射的LED的反射资料及上述整体补偿资料进行补偿运算，并输出一个对应的色度资料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兰升，翁义龙，
申请(专利权)人：致茂电子苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32