颜色检测系统的设计与实现
TCS230的功能
颜色识别是模式识别领域的一个重要研究方向，利用颜色识别技术能使传统依靠人眼进行颜色判别的方法发生根本变革。
这种新型技术采用颜色传感器获取外界的颜色信息，进而通过基于计算机的信号处理技术实现颜色的精确识别。
颜色识别技术经历了传统模拟识别方法和现代数字化识别两个阶段。
传统的颜色识别方法采用模拟颜色探测器件来进行外界颜色获取，这种探测器件通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、蓝滤光片，经过光电转换产生对应的模拟信号；如果用微控制器对这些模拟信号进行处理，就必须采用额外的AD转换电路才能实现和微控制器的接口，而AD转换电路的引入增加了信号的处理时间，对整个系统的速度有很大的影响；此外，由于一般的AD转换存在量化误差，系统的精度受到很大的限制，这些使得传统的颜色识别方法逐渐被现在的数字式化的颜色识别技术所替代。
随着半导体技术的发展，数字式的颜色传感器逐步取代了传统的光电二极管传感器，这种技术把颜色传感器所需的光学、机械、电子等信号处理集成在很小的芯片上极大地缩小了颜色传感器的体积。
由于这种传感器输出的是数字量，因此可以通过数字处理技术来提高探测速度并保持检测器输出信号的精度。
例如采用改进的动态检测方法来提高颜色探测的速度，采用数字电路来处理颜色数据等。
虽然数字传感器已经取得了一些成功，但其应用于市场的技术还不够成熟，随着美国TAOS（Texas Advanced Optoelectronic Solutions）公司最新推出的颜色传感器TCS230的面世，数字传感器才真正被工程师们采用。
这种颜色传感器具有分辨率高、可编程的颜色选择、数字输出等特点。
本文采用TCS230来作为系统的探测部分，基于该器件设计的颜色识别系统可以应用于军事领域，也可以应用于电致变色材料的变色研究以便获得材料的变色参数。
1 TCS230简介1.1 主要特性TCS230是美国TAOS公司推出的可编程光到频率的转换器。
它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的CMOS（Comple-mentary Metal Oxide Semiconductor）电路上，同时在单一芯片上还集成了红、绿、蓝（RGB）3种滤光器，是业界第一个有数字兼容接口的RGB颜色传感器。
基于颜色识别的智能搬运机器人的设计
基于颜色识别的智能搬运机器人的设计郑永涛;叶仕通;张钊【摘要】文中研究基于颜色识别技术进行智能搬运机器人的设计.搬运机器人系统以STM32芯片为控制核心,利用无线通讯模块与控制中心通讯,联合颜色传感器、机械臂以及载物小车组成自动引导搬运机器人系统,实现对码垛小型柱状物料以及不同颜色物体的搬运.通过智能分拣、搬运,以降低生产过程中对人工的使用,同时提高生产效率.%On the basis of the color recognition technology, this paper is about the design of intelligent transport robot. The transport robot system has the controlling core of STM32 chip which uses the wireless communication module and controlling center communication, associates the color sensor machine, manipulator arm with loading car to form an automatic handling robot guidance system for stacking small cylindrical objects of different colors and materials handling in order to reduce the utilization of labor in the process of production and improve the productivity by intelligent sorting and handling.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2017(025)010【总页数】3页(P78-80)【关键词】智能搬运机器人;机械手;传感;无线通讯【作者】郑永涛;叶仕通;张钊【作者单位】广东工业大学华立学院,广东广州 511325;广东工业大学华立学院,广东广州 511325;深圳视爵光旭电子有限公司广东深圳 518108【正文语种】中文【中图分类】TN99智能机器人涉及动力系统、传感检测、机械设计以及人工智能等多方面知识，独特地成为一门综合学科。
基于PLC的霓虹灯广告屏控制系统设计
基于PLC的霓虹灯广告屏控制系统设计随着科技的不断发展，PLC（可编程逻辑控制器）在各个领域中得到了广泛的应用。
它的稳定性、可靠性和灵活性使得它成为了许多自动化系统控制的首选。
在广告行业中，使用PLC来控制霓虹灯广告屏已经成为了一种趋势。
本文将介绍基于PLC的霓虹灯广告屏控制系统的设计方案和具体实现方法。
一、系统设计方案1.系统功能描述本系统的主要功能是控制霓虹灯广告屏的亮灭、颜色变换、亮度调节等操作，实现广告内容的展示和变换。
用户可以通过简单的操作界面，方便地实现对广告屏的控制。
系统还具有自动化的定时开关功能，可根据时间设定不同的广告内容和展示方式，实现节能和自动化管理。
2.系统组成本系统主要由PLC、人机界面、霓虹灯广告屏和传感器组成。
PLC作为控制中心，负责接收人机界面输入的指令，并通过内部程序控制霓虹灯广告屏的操作。
人机界面用于用户的操作和监控，可以实现对广告屏的远程控制。
霓虹灯广告屏用于实际显示广告内容。
传感器用于监测环境参数，如光照度、温度等，以便系统根据实际情况进行调节。
3.系统工作流程二、系统具体实现方法1. PLC的选型和连接在设计基于PLC的霓虹灯广告屏控制系统时，首先需要选型合适的PLC设备。
通常选择功能较为丰富、接口较为丰富且易于编程的PLC设备，以便更好地实现系统的控制功能。
在选型后，需要将PLC设备与人机界面、霓虹灯广告屏和传感器进行连接。
通常采用RS232、RS485或以太网等通讯方式进行连接，以实现各设备之间的数据交换。
2. PLC程序设计在连接各设备后，需要对PLC进行程序设计。
程序设计的主要目的是根据用户的操作指令来控制霓虹灯广告屏的亮灭、颜色变换等操作。
还需要编写定时开关等自动化管理功能的程序。
3. 人机界面设计为了方便用户的操作和监控，需要设计一个人机界面。
通常采用触摸屏作为人机界面，用户可以通过界面上的按钮、滑块等元素来对广告屏进行控制。
界面上还需要显示实时的环境参数和系统状态，以便用户了解系统的运行情况。
智能化的颜色检测设备的设计及应用
智能化的颜色检测设备的设计及应用随着科技的不断发展，智能化设备的应用已经逐渐渗透到日常生活的各个领域中，包括颜色检测方面，智能化设备已经成为颜色检测的主要方式之一。
本文将会介绍一种智能化的颜色检测设备的设计及应用。
一、背景介绍颜色是一种人类视觉感知的现象，是光波长和频率的反应结果。
颜色是一个非常重要的视觉要素，在制造业、印刷业、服装业等诸多领域中都起着至关重要的作用。
目前的颜色检测方式主要有目测比较和色差仪测量。
然而，这些方式都需要专业的人员进行操作，且存在着误差的可能性。
因此，研发一种能够准确、智能化地检测颜色的设备对于各行各业都具有重要的意义。
二、智能化颜色检测设备的设计1. 基本原理智能化颜色检测设备主要基于三原色原理实现。
人眼所能识别的色彩范围比较有限，但通过三种光的叠加，可以制造出广泛多样的颜色。
因此，利用红色、绿色和蓝色三种光的加减混合，可以实现对颜色的精确检测。
2. 设备结构智能化颜色检测设备主要由相机、光源、滤光片以及处理器构成。
相机用于拍摄待检测的样品，光源用于照射样品，滤光片主要用于筛选样品颜色的三原色，而处理器则用于对采集到的图像进行分析和计算，最终得出样品的颜色信息。
3. 工作流程智能化颜色检测设备的工作流程大致如下：①设置检测参数：在设备的操作界面中设置待检测样品的参数，比如颜色空间、检测方式等。
②样品照射：打开光源，使样品被照射。
③图像采集：使用相机对样品进行拍摄，获取待检测样品的图像信息。
④颜色分析：对采集到的图像进行分析，提取出红、绿、蓝三种颜色的信息，然后计算出样品的颜色信息。
⑤输出结果：根据颜色检测结果，输出检测结果。
三、应用场景智能化颜色检测设备广泛应用于各行各业，具体应用场景如下：1. 制造业制造业中的生产线上通常需要对产品的颜色进行检测，以确保产品颜色的一致性和质量。
智能化颜色检测设备可以快速、准确地检测出产品的颜色信息，从而提高生产效率和产品质量。
2. 印刷业印刷品的颜色是影响印刷质量和效果的重要因素之一。
基于FPGA的颜色与运动特征识别系统设计
基于FPGA的颜色与运动特征识别系统设计
刘建国;李祖明;刘晓宏;李昱龙
【期刊名称】《电子设计工程》
【年(卷),期】2022(30)20
【摘要】针对运动目标检测领域对实时性、便捷性、准确性的高要求,该文设计了一套基于FPGA的颜色与运动特征识别系统。
系统辅以OV5640摄像头模块获取图像数据,基于Verilog语言进行并行流水线设计,使用SDRAM片外存储器实现数据流的实时缓存。
基于FPGA实现了帧间差分法与HSV颜色空间特征的检测并进行结合,保证了系统的识别准确度。
在FPGA中通过图像数据格式转换、运动目标检测、颜色特征检测、形态学滤波、目标指示跟踪等处理操作后实现了目标的精确识别。
实验结果表明,该系统在不同的场景下,都可进行目标识别且识别准确率均达到95%以上。
【总页数】7页(P137-142)
【作者】刘建国;李祖明;刘晓宏;李昱龙
【作者单位】南京理工大学机械学院;南京工程学院电力学院;盐城供电公司;苏州长风航空电子有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN06
【相关文献】
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基于PWM的智能无线LED调色系统的设计与实现
基于PWM的智能无线LED调色系统的设计与实现
1、引言
LED是一种固态的半导体器件，当两端加上正向电压时，根据不同的固
体半导体发光材料，LED可以直接发出红、蓝、绿、黄等不同的颜色。
LED 因具有体积小、重量轻、寿命长、驱动电压较低、光效率高、能耗小、安全、可靠耐用等优点，应用范围越来越广泛。
本文采用红、绿、蓝三组LED灯，依据色彩合成的三基色原理，采用PWM脉宽调制技术，设计了一种可以实现多种颜色变换的LED调色系统。
该调色系统由触摸屏彩灯控制器和LED三基色彩灯组成，两者之间通过NRF24L01无线射频模块进行通讯，从而实现短距离的无线控制LED彩灯，实现LED彩灯亮度色彩的变换，从而起到增添室内气氛、调节心情的作用。
2、LED调色原理
三基色是指红、绿、蓝三色，人眼对红、绿、蓝最为敏感，常见的多数颜色都是按照红、绿、蓝三种基本色以不同的比例混合产生的；同样的原理，常见的绝大多数单色光也能够分解成红、绿、蓝三种基本色光，这就是色度学的最基本原理，即三基色原理。
白光光源光照颜色分辨能力量化方法及系统与设计方案
图片简介:本技术介绍了一种白光光源光照颜色分辨能力量化方法及系统，包括对待评价光源光谱功率分布的采集；计算待评价光源在均匀颜色空间中的色度信息；计算待评价光源的白度指标S；判断待评价光源的白度指标S是否处于本技术所适用的白度范围内；计算待评价光源在均匀颜色空间中的色相错位指标Rd；对于待评价光源，依据白度指标S和色相错位指标Rd，结合光照颜色分辨模型得到对应估计量值，实现对白光光源光照颜色分辨能力的表征，进而为本领域提供了一种准确且具有针对性的白光辨色力评价方法。
技术要求1.一种白光光源光照颜色分辨能力量化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，测量待评价光源的光谱功率分布；步骤2，在均匀颜色空间L中计算待评价光源的色度信息；步骤3，利用步骤2中待评价光源的色度信息构建光源白度指标S，S的计算方式如下：S＝k*ett＝-0.5[a1(u′-a3)2+a2(v′-a4)2+2a5(u′-a3)(v′-a4)]其中，S为光源白度指标，u′和v′为待评价光源在CIE1976 UCS颜色空间中的色度坐标，k、a1、a2、a3、a4、a5均为常数；步骤4，判断待评价光源的白度指标S是否在一定的白度范围内，即判断S1≤S≤S2是否成立，若不成立则退出，若成立则进行下一步骤；步骤5，在均匀颜色空间L’中计算待评价光源的色相错位指标Rd；步骤6，将步骤3和5中待评价光源的白度指标S和色相错位指标Rd输入到所构建的光照颜色分辨力的量化模型M中，得到待评价光源的光照颜色分辨力估计量值，进而实现白光光源光照颜色分辨力的量化与表征；光照颜色分辨力量化模型M的具体形式如下：M＝w1*Rd+w2*S其中，M为光照颜色分辨力估计量值，M值越大则光源光照辨色力性能越强；Rd为待评价光源的色相错位分数；S为待评价光源的白度指标得分，w1和w2为权重。
2.根据权利要求1所述的一种白光光源光照颜色分辨能力量化方法，其特征在于：步骤2的具体实现方式如下，步骤2.1，计算待评价光源的三刺激值，计算公式如下：其中，S(λ)dλ表示光源在波长间隔λ～(λ+dλ)内的相对功率分布，对应CIE1931标准色度观察者三刺激值，K为调整因子，是通过将上述Y值调整到100而得到的，其表达式为：步骤2.2，利用步骤2.1中得到的三刺激值计算待评价光源的色品坐标，计算公式如下：步骤2.3，在均匀颜色空间L中计算待评价光源的色度信息，计算公式如下：3.根据权利要求1所述的一种白光光源光照颜色分辨能力量化方法，其特征在于：步骤3中，k＝8.1，a1＝1494.9，a2＝981.9，a3＝0.2081，a4＝0.4596，a5＝-722.2。
(完整word版)基于虚拟仪器的颜色识别
第一章绪论1.1引言颜色识别系统在现代工业中发挥着重要作用，不论是材料，工业自动化，遥感技术，图像处理，产品质量的检测，还是某些模糊的检测技术，都需要对颜色进行探测识别。
本文主要介绍的是基于虚拟仪器的颜色识别系统，该系统通过红外线色差传感器对被检测物体的表面进行初步数据采集，然后由数据采集卡把电压信号传送给labvieW虚拟仪器，虚拟仪器对接收到的电压信号进行比对分析，最终得出被测物体的表面颜色。
计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。
粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。
随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。
另一种方式是将仪器装入计算机。
以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。
虚拟仪器（virtual instruments）主要是指这种方式,充分利用现有计算机资源，配以独特设计的软硬件，实现普通仪器的全部功能以及一些在普通仪器上无法实现的功能。
传统仪器与虚拟仪器最重要的区别在于：虚拟仪器的功能由用户使用时自己定义,而传统仪器的功能是由厂商事先定义好的。
从这一意义上讲,那些功能固定的插卡式计算机仪器不能称作虚拟仪器。
而且,没有面向科技与工程人员的图形化开发平台就难以涉及虚拟仪器。
普通的PC有一些不可避免的弱点。
用它构建的虚拟仪器或计算机测试系统性能不可能太高。
近年来，伴随着计算机技术、软件技术和总线技术的迅猛发展，仪器以及自动测试技术也发生了革命性的变化。
1987年，VXI 总线的诞生标志着仪器与自动测试技术发展进入了一个崭新的阶段，虚拟仪器的概念也深入人心，应用领域不断拓展。
计算机技术逐渐渗透到测量和仪器仪表技术领域,使该领域的面貌发生了重大的更新。
传统仪器的硬件被软件代替,用户通过软件来构造和更改仪器功能,使得一些实时性要求很高,原本由硬件甚至许多用硬件完成的功能,可以通过软件来实现。
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摘
要 ：针 对 检测 过程 中原有 各种 颜色 检测 系统 存在 的不 足 ， 计 了一种 基于 Ｌ ｂ ＩＷ 的颜 色检测 系统 。该 系统利用 高速 数据采 集 设 ａＶＥ
卡 Ｐ Ｉ ７６对颜 色传 感 器 Ｔ Ｓ３ 行数 据采集 ， 后采 用 Ｌｂ ＩＷ 实 现与 上位 机 的通 信 ， 数 据 进行 处 理 、 示 和 保存 ， 终 将 Ｃ一 １ １ Ｃ２０进 然 ａＶ Ｅ 并对 显 最 数 据还 原 为颜 色 ， 完成 对颜 色 的检测 。试验 结果 表 明 ， 于 Ｌｂ ＩＷ 的颜 色检 测 系统大 大降低 了计 算机 与其他 Ｍ Ｕ之 间通信 的复 并 基 ａＶＥ Ｐ 杂度 ， 减少 了软 件设 计 的工作 量 ， 颜 色检测 提供 了一 种简 便的新 途 径 。 同时 为
色滤波器 的选 择 ， 而进 行 颜 色 数 据 的采 集 ； 着 ，时数据 进 行处 理 、 并 显示 和 保
存 。其 中， 虚拟仪器在通信 中起 到很重要 的作用 ， 它可 以实现上位机 与测 试仪器 的一体 化 ， 有望成 为 现阶 并 段及将来测试技术 与仪器发展 的一个 重要方向 。美
ｔｉ ｙｔｍ ， ｙａ ｏ ｔ ｇ ｐ ｅ ａａ ａ ｑｕｓｔ ｎ ｃ ｒ ｈｓｓ ｓｅ ｂ ｄ ｐｉ ｈｉｈｓ ｅ ｄ ｄ ｔ ｃ ｉｉｏ ａｄ ＰＣＩ１ ６，ｈ ａａ ｆｏ ｃ ｌｒ ｓｎ ｏ ｎｇ ｉ －７１ ｔｅ ｄ ｔ ｒ ｍ ｏｏ ｅ ｓ ｒＴＣＳ ３ ｒ ｏｌｃｅ ｔｅ ｈ ｏ ２ ０ ａ ｅ ｃ ｌｅ ｔｄ，ｈ ｎ ｔｅ ｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｎｃ ｔ ｏ ｗｉ ｓ ｏ ｕ ｅ ｓ ｉ ｌｍｅ ｔｄ ｂ ｓｎ ｂ ＥＷ ｏ ａａ ｐｒｃ ｓ ｉｇ， ｉｐ ａ ｎ ｓｏａ ｅ；ｆｎ ｌｙ ｔ ａａ ａ ｅ ｒ ｓｏｅ ｎｏ ｏｏ ．Ｔ ｅ ｔ ｈｏｔｃ ｍｐ ｔｒｉ ｍｐ ｅ ｎｅ ｙ ｕ ｉｇ Ｌａ ＶＩ ｈ ｆ ｒｄ ｔ ｏ ｅ ｓｎ ｄｓ ｌｙ ａ ｄ ｔｒ ｇ ｉ ａｌ ｈｅ ｄ ｔ ｒ ｅ ｔｒｄ ｉｔ ｃ ｌｒ ｈ
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ｃ ｍｐ ｔｒａ ｄ ｏｈ ｒＭＰ ， ｎ ｈ ｒ ｌａ ｆｓｆｗａｅ ｄ ｓｇ Ｉ ｐｏ ｉｅ ｎ ｅ ｓｅ ａｈ ｆｒｃ ｌｒｄ ｔｃｉｎ． ｏ ｕ ｅ ｎ ｔｅ Ｕｓ ａ ｄ ｔ ｅｗｏ ｋｏ ｄ ｏ ｏｔ ｒ ｅ ｉｎ．ｔ ｒｖｄ ｓａ ａ ｉｒｐ ｔ ｏｏ ｅｅ ｔｏ ｏ Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： Ｓ ｎ ｏ Ｈｏ ｔｃ ｍｐｕｅ Ｌ ｂＶＩ Ｃｏ ｅ ｓｒ ｓ ｏ ｔｒ ａ ＥＷ ｍｍｕ ｉａｉｎ Ｄａａ ａ ｑ ｓｔｏ ｎ ｃ ｔｏ ｔ ｃ ｕｉｉｉｎ
关键 词 ：传 感 器 上位 机 Ｌ ｂ ＩＷ ａＶＥ 通信 数 据采 集
中 图分类 号 ：Ｔ ２ ６＋． Ｐ１ １ 文献 标志 码 ：Ａ
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ： Ｔ ｏｖ ｈ ｎ ｄ ｑｕ ｃ ｘ ｓｉｇ ｉ ｎ ｏｏ ｅｅ ｔｏ ｙｔｍｓ，ｈ ａ ＶＩ ｏ ｓ ｌｅｔ ｅ ｉａ ｅ ａ ｙ ｅ ｉｔｎ ｎ ｍａ ｙ ｃ ｌｒｄ ｔｃｉｎ ｓｓｅ ｔｅ Ｌ ｂ ＥＷ — ｓ ｄ ｃ ｌｒｄ ｔｃｉｎ ｓ ｓｅ ｈ ｓｂ ｅ ｅｉｎ ｄ．ｎ ｂａｅ ｏｏ ｅｅ ｔ ｙｔｍ ａ ｅ ｎ ｄ ｓｇ ｅ Ｉ ｏ
颜色检测 系统的设计与实现
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曦， 等
颜色检 测系统 的设计 与实现
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曦 赵 展 亏
（ 河北 ．ｊ 大学 电气与 自动化 学 院 ， 津 ３０３ ） ｘ， －ｋ 天 ０ １０
和瑞士 Ｄ ｔ Ｃ ｌ 是 世 界 上 ３个 主要 的色 控 仪 器 公 ａ ｏｒ ａ ｏ 司 。在 国内 ， 仪器测色 、 配色的理论 和系统的研究仍
处于相 当落 后 的状态 。基于 Ｌ ｂ ＩＷ 的颜色 检测 系 ａＶＥ
图 １ 颜 色检 测 系统 结 构 框 图
国 Ａ ｐｉ ｏ ｒ ｙｔ ｓ英 国 Ｉｓ ｕ ｅｔ ｏ ｒ ｙ ｅ ｓ ｐ ｌ ｄＣ ｌ ｓ ｍ 、 ｅ ｏＳ ｅ ｎｔ ｍ ｎａ Ｃ ｌ ｓ ｍ ｒ ｌ ｏＳ ｔ
Ｐ Ｉ ７ ６将 采 集 的 数 据 传 递 给 计 算 机 ； 后 ， 用 Ｃ． １ １ 最 利 Ｌ ｂ ＩＷ对数据进行处理 、 ａ ＶＥ 显示与保存 。 颜色检测系统结构如 图 １ 所示 。
０ 引言
近年来 ， 颜色检 测 已广泛 应用 于各个 领域 中 。 目 视法 、 分光光度法和 光 电积 分法是 常用 的颜 色检测 方 法… 。这些测量方法最重要 的作用是 实现颜 色传感器
口使 Ｐ Ｉ ７ ６与计算机相连 ， Ｃ一 １ １ 然后 与 Ｌ ｂ ＩＷ 软件共 ａＶＥ 同构成通信系统 。颜色检 测 系统的具体 工作 过程是 ： 首先 ，ａＶ Ｅ 通过程序 给采集卡设 初值进行 硬件初 Ｌｂ ＩＷ 始化 ； 然后 ， Ｐ Ｉ１１ 由 Ｃ－ ６的数字输 出端控制 Ｔ Ｓ３ ７ Ｃ ２０颜