一种颜色识别系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种颜色识别系统，该系统包括白色光源模块、颜色采集模块、单片机和LCD显示器，白色光源模块包括白色光源和与其连接的密封通道，白色光源的光通过该密封通道后照射到被测物体上；颜色采集模块包括颜色传感器和聚光透镜，聚光透镜安装在颜色传感器前，被测物体反射的光通过该聚光透镜被颜色传感器采集；颜色传感器将采集的光信号转化为数字信号并发送给单片机进行数据处理，得到不同颜色模式的HSI值和RGB值，并发送给LCD显示器进行数值显示。本实用新型专利技术的颜色识别系统结构简单，实现成本低，精度较高，适合个人使用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及颜色识别，尤其涉及一种结构简单、成本低，且适合个人使用的颜色识别系统。技术背景随着颜色在工业生产控制中的作用越来越大，对颜色识别的要求也越来越高，要求低成本化，高实用性和高精确性。另外市场上颜色识别的产品主要是针对工业用的，且价格昂贵，个人使用的便携式颜色识别器的产品还很少，且识别精度较低。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于针对现有技术中颜色识别的产品主要是针对工业用的，且价格昂贵的缺陷，提供一种结构简单、成本低，且适合个人使用的识别精度较高的颜色识别系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种颜色识别系统，包括白色光源模块、颜色采集模块、单片机和IXD显示器，其特征在于，所述白色光源模块包括白色光源和与其连接的密封通道，所述白色光源的光通过该密封通道后照射到被测物体上；所述颜色采集模块包括颜色传感器和聚光透镜，所述聚光透镜安装在所述颜色传感器前，被测物体反射的光通过该聚光透镜被所述颜色传感器采集；所述颜色传感器将采集的光信号转化为数字信号并发送给所述单片机进行数据处理，得到不同颜色模式的HSI值和RGB值，并发送给所述IXD显示器进行数值显示。本技术的颜色识别系统中，该系统还包括用于在所述单片机完成数据处理后进行声音提示的蜂鸣器，该蜂鸣器与单片机连接。本技术的颜色识别系统中，该系统还包括与所述单片机连接的三色LED，所述单片机将RGB值发送给所述三色LED，所述三色LED根据所述RGB还原被测物体的颜色。本技术的颜色识别系统中，该颜色识别系统还包括控制所述LCD显示器显示HSI值或RGB值的显示值切换按键，所述显示值切换按键与所述单片机连接。本技术的颜色识别系统中，该颜色识别系统还包括通过所述单片机控制所述颜色采集模块在单次采集模式和连续采集模式之间切换的模式切换按键，所述模式切换按键与所述单片机连接。使用本技术具有以下有益效果本技术将白色光源的光通过密封通道后照射到被测物体上，可以将几乎全部的白光都照射到被测物体上，从而可以使传感器接收更多由被测物体反射的光线，最大限度的避免了光线的损失，从而提高了系统的精确度 ’被测物体反射的光通过聚光透镜后再被颜色传感器接收，聚光透镜使得绝大部分反射光被颜色传感器接收到，可使被测物体与聚光透镜之间的距离很短，外界杂乱光线几乎不能到达传感器，从而可以保证颜色传感器输出准确的频率。颜色传感器将接收的光信号转化为数字信号并发送给单片机进行数据处理，得到不同颜色模式的HSI值和RGB值，并发送给所述LCD显示器进行数值显示。本技术结构简单，实现成本低，精度较高，适合个人使用。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中图I是本技术实施例颜色识别系统的结构示意图；图2是本技术实施例颜色识别系统的光路图；图3是本技术实施例颜色识别的方法流程图；图4是本技术实施例颜色识别系统工作的主程序流程图。 具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。在本技术的较佳实施例中，如图I所示，颜色识别系统包括白色光源模块30、颜色采集模块20、单片机10和LCD显示器40，其中，白色光源模块30包括白色光源和与其连接的密封通道(参见图2)，白色光源的光通过该密封通道全反射后照射到被测物体上。白色光源可以采用接近纯白的高光LED。利用密封通道使颜色采样的距离不会变，即采集到的被测物体反射的光的衰减的能量是一样的，在后面的数据处理阶段会得到补偿，所以不考虑接收到的光的强度的衰减。可以理解的是，颜色识别系统还包括为其各个部分供电的电源(图中未示出)。本技术的一个实施例中，单片机10采用STC12C5406AD，本实施例中主要是用到了该单片机的定时器、计数器、串口通行、PWM控制、1\0数据传输等功能。颜色采集模块20包括颜色传感器和聚光透镜(参见图2)，聚光透镜安装在颜色传感器前，被测物体反射的光通过该聚光透镜被颜色传感器采集。聚光透镜可使得绝大部分反射光被颜色传感器接收到，另外可将被测物体与聚光透镜之间的距离设置得较短，外界杂乱光线几乎不能到达传感器，从而可以保证颜色传感器输出准确的频率。本技术的一个实施例中颜色传感器采用TCS320，其对光源要求很高，同一种颜色在不同的实测距离、不同的光源环境中所测出的频率可能不样。对于TCS320的光传感器来说，它对这三种基本色的敏感性是不相同的，导致TCS320的RGB输出并不相等，所以必须利用白平衡进行调节与补偿，使TCS320对所检测的“白色”中的三原色相等。颜色传感器将采集的光信号转化为数字信号并发送给单片机10进行数据处理，即进行颜色识别，得到不同颜色模式的HSI值和RGB值，并发送给IXD显示器40进行数值显示。其中HIS值分别包括色调H(Hue)、饱和度S(Saturation)和强度I (Intensity)的值，RGB值包括红R(Red) JfG(Green)和蓝B(Blue)的强度值。本技术实施例中IXD显示器40选用的是1602字符型IXD显示屏，可以显示两行，每行十六个字符，能够显示本技术所需要显示的各个颜色模式中三个变量的值。本技术实施例中在单片机10进行数据处理时，可以根据预先存储的白平衡因子进行数据处理，白平衡因子可以通过单片机10的学习功能预先得到一组表示白光的频率基准值，然后计算出3个调整参数即基色的比例因子(即白平衡因子)；单片机10的学习分为I次和多次。学习一次，存下参数白平衡因子(此参数一直储存着)，以后每次进行识别的时候，就调用此因子进行白平衡调整。学习多次是每次进行颜色识别的时候，都先进行白平衡，获得白平衡因子(此白平衡因子为暂存，仅供本次颜色识别使用)，然后通过单片机进行颜色识别。多次进行白平衡是提高精度的一种方法。本技术实施例中，TCS320输出的占空比为50%的不同频率的脉冲，所以可以用单片机10的计数器来记录到达TO 口的脉冲数。有两种方法来衡量RGB三种分量值。第一种选通红色二极管阵列，让TO计数器计数，定时器同时开始计时，当TO计数器的数达到255时，提取定时器中的时间，同理可测得蓝色、绿色分 量的时间，再通过白平衡调节因子，则可以得到所测相应的颜色的RGB值。第二种方法选通红色二极管阵列，让定时器定是一固定时间，计数器开始计数，当定时器溢出时，提取计数器中的数值，得到以红色计数值，同理可得到蓝色、绿色分量的值，再通过白平衡调节，则可以得到所测相应颜色的RGB真实值。经过实验测试，第二种方法的偶然误差要小于第一种，所以采用第二种方法计数，且经过多次采样，求平均后RGB值的误差会很小。白平衡调节是应适应各种不同场合，本技术的颜色识别系统有自主学习功能，即在区别颜色之前，先对周围环境进行学习，得到一组表示白光的频率基准值，然后计算出3个调整参数即基色的比例因子。本技术实施例中的单片机10把颜色传感器测得的三基色脉冲数再乘以其相应的比例因子，得到所对应的R、G和B频率值，通过三色LED可还原出待测物体的颜色本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颜色识别系统，包括白色光源模块、颜色采集模块、单片机和LCD显示器，其特征在于，所述白色光源模块包括白色光源和与其连接的密封通道，所述白色光源的光通过该密封通道后照射到被测物体上；所述颜色采集模块包括颜色传感器和聚光透镜，所述聚光透镜安装在所述颜色传感器前，被测物体反射的光通过该聚光透镜被所述颜色传感器采集；所述颜色传感器将采集的光信号转化为数字信号并发送给所述单片机进行数据处理，得到不同颜色模式的HSI值和RGB值，并发送给所述LCD显示器进行数值显示。

【技术特征摘要】
1.一种颜色识别系统，包括白色光源模块、颜色采集模块、单片机和LCD显示器，其特征在于， 所述白色光源模块包括白色光源和与其连接的密封通道，所述白色光源的光通过该密封通道后照射到被测物体上； 所述颜色采集模块包括颜色传感器和聚光透镜，所述聚光透镜安装在所述颜色传感器前，被测物体反射的光通过该聚光透镜被所述颜色传感器采集； 所述颜色传感器将采集的光信号转化为数字信号并发送给所述单片机进行数据处理，得到不同颜色模式的HSI值和RGB值，并发送给所述IXD显示器进行数值显示。2.根据权利要求I所述的颜色识别系统，其特征在于，该系统还包括用于在所述单片机完成数据处理后进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮仕涛，
申请(专利权)人：深圳市祈飞科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：