一种基于RGB的颜色识别传感器制造技术

本发明专利技术提出了一种基于RGB的颜色识别传感器，通过设置用于贴附在待测物体表面的采集腔、用于为所述采集腔提供RGB光源的发光部、用于检测所述采集腔内部光线强度的光线检测部、用于汇聚所述待测物体表面的反射光的聚光部、用于将所述反射光分解为单色光组成的光谱的色散部、用于检测所述光谱各个频段能量的光谱能量检测部以及控制部，所述控制部控制所述发光部发出预设频段的光线照设在所述待测物体表面以使所述待测物体表面将所述光线的反射光通过所述聚光部后被所述色散部分解为单色光组成的光谱，在所述光谱投射到所述光谱能量检测部时，根据检测到的所述光谱各个频段的能量分布识别所述待测物体表面的颜色，能够精准识别待测物的颜色。识别待测物的颜色。识别待测物的颜色。

【技术实现步骤摘要】
一种基于RGB的颜色识别传感器


[0001]本专利技术涉及颜色识别
，特别涉及一种基于RGB的颜色识别传感器。

技术介绍

[0002]通过颜色识别传感器进行颜色识别在现代工业中具有非常重要且广泛的应用，目前常见的颜色识别传感器一般采用红、绿、蓝三色滤波器分别对待测物体的反射光进行过滤后，用光电探测器依次对相应颜色的光量进行测量，从而得出待测物的色度值。使用上述颜色识别技术，至少具有以下两个缺点：一方面，现有的颜色识别传感器直接采集待测物表面反射的环境光进行测量，测量结果受环境光影响较大，环境光的亮度以及测量环境物体颜色都会对测量结果造成影响，导致颜色识别不准确；另一方面，颜色识别传感器的光电二极管对滤波器的响应带宽大，绿色滤波器和蓝色滤波器在光电二极管的响应曲线中有两个波峰，且这两种颜色的响应曲线在500nm波长附近以及700nm
‑
1100nm波长范围内具有较大程度的重叠，红色滤波器在光电二极管的响应曲线中虽然只有一个波峰，但其半高峰值更宽，半高峰值过宽以及不同颜色的响应曲线重叠度高都会导致颜色识别准确率低的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术正是基于上述问题，提出了一种基于RGB的颜色识别传感器，能够精准识别待测物的颜色。
[0004]有鉴于此，本专利技术提出了一种基于RGB的颜色识别传感器，包括用于贴附在待测物体表面的采集腔、设置在所述采集腔内部的用于为所述采集腔提供RGB光源的发光部以及用于检测所述采集腔内部光线强度的光线检测部、设置在所述采集腔顶部用于汇聚所述待测物体表面的反射光的聚光部、设置在所述聚光部上方用于将所述反射光分解为单色光组成的光谱的色散部、用于检测所述光谱各个频段能量的光谱能量检测部以及用于对所述发光部、所述光线检测部、所述光谱能量检测部进行控制的控制部，所述控制部控制所述发光部发出预设频段的光线照设在所述待测物体表面以使所述待测物体表面将所述光线的反射光通过所述聚光部后被所述色散部分解为单色光组成的光谱，所述控制部还用于在所述光谱投射到所述光谱能量检测部时，根据所述光谱能量检测部检测到的所述光谱各个频段的能量分布识别所述待测物体表面的颜色。
[0005]进一步的，在上述的颜色识别传感器中，所述采集腔的内侧壁表面涂覆有黑色涂层，所述发光部包括设置于所述采集腔的内侧壁顶部与所述聚光部连接处的环状结构件，所述环状结构件的纵向截面为三角形，所述三角形的第一边与所述采集腔的内侧壁表面贴合，所述三角形的第二边与所述聚光部的底面贴合，所述三角形的第一边和第二边的内壁为反光面，所述三角形的第三边为透光面，所述三角形的第三边与所述第一边的夹角大于所述第三边与所述第二边的夹角。
[0006]进一步的，在上述的颜色识别传感器中，所述聚光部包括固定部和透光部，所述固定部的形状与所述采集腔顶部的形状相匹配，所述聚光部通过所述固定部固定在所述采集
腔顶部，所述透光部为设置在所述固定部中间的凹透镜、小孔或缝隙中的一种。
[0007]进一步的，在上述的颜色识别传感器中，所述色散部包括第一反射镜、第二反射镜以及色散光栅，所述第一反射镜用于将所述透光部透射出的光线反射到所述色散光栅进行色散，所述第二反射镜用于将色散后的光线反射到所述光谱能量检测部。
[0008]进一步的，在上述的颜色识别传感器中，所述光谱能量检测部包括若干检测单元，所述光谱能量检测部为带状结构，所述检测单元沿着所述带状结构设置，用于分别检测所述光谱各个频段的能量。
[0009]进一步的，在上述的颜色识别传感器中，还包括用于向所述发光部、所述光线检测部、所述控制部以及所述光谱能量检测部提供电力的电源、用于接通或断开所述颜色识别传感器电源的全局电源开关以及用于接通或断开所述发光部电源的发光部电源开关，所述控制部控制所述发光部电源开关的方法如下：当所述全局电源开关处于接通状态时，对所述光线检测部执行初始化，所述初始化包括检测所述光线检测部的连接状态以及配置所述光线检测部的检测参数，所述检测参数包括所述光线检测部的数据更新周期；初始化成功后向所述光线检测部发送检测控制指令以检测所述采集腔内的光线强度；持续监听所述光线检测部的数据变化；当检测到所述采集腔内的光线强度低于阈值时，向所述发光部电源开关发送控制指令接通所述发光部的电源以点亮所述发光部。
[0010]进一步的，所述控制部控制所述发光部电源开关的方法还包括：在点亮所述发光部后获取每种颜色的光源照射下所述采集腔内的光线强度；持续监听所述光线检测部的数据变化；当检测到所述采集腔内的光线强度发生变化时，计算变化后的光线强度与变化前的光线强度之间的差值；当所述差值大于预设值时，向所述发光部电源开关发送控制指令断开所述发光部的电源。
[0011]进一步的，使用所述颜色识别传感器识别所述待测物体表面的颜色的方法如下：接收用户输入的所述待测物体的物品类型；获取所述物品类型对应的光线吸收率、反射率以及透射率；将所述颜色识别传感器的采集腔抵在待测物体表面以使所述采集腔没有外部光线进入；打开所述颜色识别传感器的全局电源开关；所述控制部控制所述发光部轮流发出白光、红光、绿光以及蓝光；所述光谱能量检测部测量对应每种颜色光源下的光谱的能量分布；根据所述能量分布、光源的颜色以及所述物品类型对应的光线吸收率、反射率以及透射率查询所述待测物体的表面的色值。
[0012]进一步的，在上述的颜色识别传感器中，所述光谱能量检测部包括用于检测可见光的光谱能量的红色光谱能量检测区、绿色光谱能量检测区以及蓝色光谱能量检测区，所述红色光谱能量检测区、绿色光谱能量检测区以及蓝色光谱能量检测区分别包括至少一个
检测单元，所述控制部检测所述光谱的能量的方法如下：分别获取所述红色光谱能量检测区、绿色光谱能量检测区以及蓝色光谱能量检测区中每个检测单元的能量检测数据；分别将所述红色光谱能量检测区、绿色光谱能量检测区以及蓝色光谱能量检测区中各个检测单元的能量检测数据进行累加得到红区光谱能量值、绿区光谱能量值以及蓝区光谱能量值；将所述红区光谱能量值、绿区光谱能量值以及蓝区光谱能量值确定为所述待测物体表面的能量分布。
[0013]进一步的，预先配置光线吸收率、反射率、透射率、光源颜色、色值与能量分布的方法如下：接收用户输入的所述待测物体的物品类型；获取所述物品类型对应的光线吸收率、反射率以及透射率；准备与所述物品类型具有相同光线吸收率、反射率以及透射率的标准色卡；将所述颜色识别传感器的采集腔抵在所述标准色卡上面以使所述采集腔没有外部光线进入；打开所述颜色识别传感器的全局电源开关；所述控制部控制所述发光部轮流发出白光、红光、绿光以及蓝光；所述光谱能量检测部测量对应每种颜色光源下的光谱的能量分布；将所述标准色卡的光线吸收率、反射率、透射率、所述标准色卡的色值、光源的颜色与所述能量分布进行关联存储。
[0014]本专利技术提出了一种基于RGB的颜色识别传感器，通过设置用于贴附在待测物体表面的采集腔、用于为所述采集腔提供RGB光源的发光部、用于检测所述采集腔内部光线强度的光线检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于RGB的颜色识别传感器，其特征在于，包括用于贴附在待测物体表面的采集腔、设置在所述采集腔内部的用于为所述采集腔提供RGB光源的发光部以及用于检测所述采集腔内部光线强度的光线检测部、设置在所述采集腔顶部用于汇聚所述待测物体表面的反射光的聚光部、设置在所述聚光部上方用于将所述反射光分解为单色光组成的光谱的色散部、用于检测所述光谱各个频段能量的光谱能量检测部以及用于对所述发光部、所述光线检测部、所述光谱能量检测部进行控制的控制部，所述控制部控制所述发光部发出预设频段的光线照设在所述待测物体表面以使所述待测物体表面将所述光线的反射光通过所述聚光部后被所述色散部分解为单色光组成的光谱，所述控制部还用于在所述光谱投射到所述光谱能量检测部时，根据所述光谱能量检测部检测到的所述光谱各个频段的能量分布识别所述待测物体表面的颜色。2.根据权利要求1所述的颜色识别传感器，其特征在于，所述采集腔的内侧壁表面涂覆有黑色涂层，所述发光部包括设置于所述采集腔的内侧壁顶部与所述聚光部连接处的环状结构件，所述环状结构件的纵向截面为三角形，所述三角形的第一边与所述采集腔的内侧壁表面贴合，所述三角形的第二边与所述聚光部的底面贴合，所述三角形的第一边和第二边的内壁为反光面，所述三角形的第三边为透光面，所述三角形的第三边与所述第一边的夹角大于所述第三边与所述第二边的夹角。3.根据权利要求1所述的颜色识别传感器，其特征在于，所述聚光部包括固定部和透光部，所述固定部的形状与所述采集腔顶部的形状相匹配，所述聚光部通过所述固定部固定在所述采集腔顶部，所述透光部为设置在所述固定部中间的凹透镜、小孔或缝隙中的一种。4.根据权利要求3所述的颜色识别传感器，其特征在于，所述色散部包括第一反射镜、第二反射镜以及色散光栅，所述第一反射镜用于将所述透光部透射出的光线反射到所述色散光栅进行色散，所述第二反射镜用于将色散后的光线反射到所述光谱能量检测部。5.根据权利要求4所述的颜色识别传感器，其特征在于，所述光谱能量检测部包括若干检测单元，所述光谱能量检测部为带状结构，所述检测单元沿着所述带状结构设置，用于分别检测所述光谱各个频段的能量。6.根据权利要求1到5任一项所述的颜色识别传感器，其特征在于，还包括用于向所述发光部、所述光线检测部、所述控制部以及所述光谱能量检测部提供电力的电源、用于接通或断开所述颜色识别传感器电源的全局电源开关以及用于接通或断开所述发光部电源的发光部电源开关，所述控制部控制所述发光部电源开关的方法如下：当所述全局电源开关处于接通状态时，对所述光线检测部执行初始化，所述初始化包括检测所述光线检测部的连接状态以及配置所述光线检测部的检测参数，所述检测参数包括所述光线检测部的数据更新周期；初始化成功后向所述光线检测部发送检测控制指令以检测所述采集腔内...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰，冉明泉，苏财兴，
申请(专利权)人：深圳市华众自动化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：