顏色傳感器原理及應用解析

隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)向高速化、自動化方向的發(fā)展,生產(chǎn)過程中長期以來由人眼起主導作用的顏色識別工作將越來越多地被相應的顏色傳感器所替代。例如：圖書館使用顏色區(qū)分對文獻進行分類,能夠極大地提高排架管理和統(tǒng)計等工作;在包裝行業(yè),產(chǎn)品包裝利用不同的顏色或裝磺來表示其不同的性質或用途。目前的顏色傳感器通常是在獨立的光電二極管上覆蓋經(jīng)過修正的紅、綠、籃濾光片,然后對輸出信號進行相應的處理,才能將顏色信號識別出來;有的將兩者集合起來,但是輸出模擬信號,需要一個A/D電路進行采樣,對該信號進一步處理,才能進行識別,增加了電路的復雜性,并且存在較大的識別誤差,影響了識別的效果。我司推出的最新顏色傳感器它不僅能夠實現(xiàn)顏色的識別與檢測,與以前的顏色傳感器相比,還具有許多優(yōu)良的新特性。

純數(shù)字環(huán)境光&色溫傳感器原理

環(huán)境光&色溫傳感器：

在檢測光的傳感器中,檢測顏色的三種原色的傳感器R(紅色),G(綠色)和B(藍色),稱為色溫傳感器。

色溫傳感器通過用光電二極管接收環(huán)境光來檢測RGB值。

環(huán)境光&色溫傳感器原理：

當用RGB分量的光照射物體時，反射光的顏色分量會根據(jù)物體的顏色而變化。例如，當物體為紅色時，反射光分量為紅色，當反射光為黃色，紅色和綠色時，物體為白色時，反射光分量變?yōu)榧t色，綠色和藍色。

典型應用：

消費類電子

- 電視/平板/手機/筆記本等帶屏終端；用來接測環(huán)境色溫調整屏幕色溫；

- 顏色識別，檢測環(huán)境中各種光源色彩；

- 攝像頭模組：檢測拍攝環(huán)境自動調整cmos sensor；

物聯(lián)網(wǎng)終端

- 智能家居（照明）

- 智慧農(nóng)業(yè)（補光系統(tǒng)）

- 工業(yè)4.0，色差儀等等；

可穿戴設備- 智能眼鏡，智能手表等；? ?

顏色(環(huán)境光)傳感器介紹

ZCS-2016C-08D-Z4識別顏色的原理

可編程的彩色光到頻率轉換器適合于色度計測量應用領域,如彩色打印、醫(yī)療診斷、計算機彩色監(jiān)視器校準以及油漆、紡織品、化妝品和印刷材料的過程控制和色彩配合。通過液體顏色識別中的應用為例,介紹它的具體使用。在開始介紹的顏色識別前,先來了解一些光與顏色的知識。

三原色的感應原理

通常所看到的物體的顏色,實際上是物體表面吸收了照射到它上面的白光(日光)中的一部分有色成分,而反射出的另一部分有色光在人眼中的反應。白色是由各種頻率的可見光混合在一起構成的,也就是說白光中包含著各種顏色的色光(如紅R、黃Y、綠G、青V、藍B、紫P)。根據(jù)德國物理學家赫姆霍茲(Helinholtz)的三原色理論可知,各種顏色是由不同比例的三原色(紅、綠、藍)混合而成的。

2、顏色傳感器識別顏色的原理

通由上面的三原色感應原理可知,如果知道構成各種顏色的三原色的值,就能夠知道所測試物體的顏色。當選定一個顏色濾波器時,它只允許某種特定的原色通過,阻止其它原色的過。例如：當選擇紅色濾波器時,入射光中只有紅色可以通過,藍色和綠色都被阻止,這樣就可以得到紅色光的光強;同理,選擇其它的濾波器,就可以得到藍色光和綠色光的光強。通過這三個值,就可以分析投射到傳感器上的光的顏色。

3、白平衡和顏色識別原理

白平衡就是告訴系統(tǒng)什么是白色。從理論上講,白色是由等量的紅色、綠色和藍色混合而成的;但實際上,白色中的三原色并不完全相等,并且對于光傳感器來說,它對這三種基本色的敏感性是不相同的,導致傳感器的RGB輸出并不相等,因此在測試前必須進行白平衡調整,使得傳感器對所檢測的“白色”中的三原色是相等的。進行白平衡調整是為后續(xù)的顏色識別作準備。在本裝置中,白平衡調整的具體步驟和方法如下：將空的試管放置在傳感器的上方,試管的上方放置一個白色的光源,使入射光能夠穿過試管照射傳感器上;根據(jù)前面所介紹的方法,依次選通紅色、綠色和藍色濾波器,分別測得紅色、綠色和藍色的值,然后就可計算出需要的三個調整參數(shù)。

當識別顏色時,就用這三個參數(shù)對所測顏色的R、G和B進行調整。這里有兩種方法來計算調整參數(shù)：①依次選通三種顏色的濾波器,然后對傳感器的輸出脈沖依次進行計數(shù)。當計數(shù)到255時停止計數(shù),分別計算每個通道所用的時間。這些時間對應于實際測試時每種濾波器所采用的時間基準,在這段時間內所測得的脈沖數(shù)就是所對應的R、G和B的值。②設置定時器為一固定時間(例如10ms),然后選通三種顏色的濾波器,計算這段時間內的輸出脈沖數(shù),計算出一個比例因子,通過這個比例因子可以把這些脈沖數(shù)變?yōu)?55。在實際測試時,使用同樣的時間進行計數(shù),把測得的脈沖數(shù)再乘以求得的比例因子,然后就可以得到所對應的R、G和B的值。