基于RGB三基色原理的颜色检测仪的设计

发布时间：2017-04-11 17:26

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【摘要】： 为了准确获得物体的颜色信息,根据三基色原理,物体的三基色刺激值的准确测量是必需的。就测量系统而言,照明光源的设计以及光电流信号转换放大的可靠性是保证测量进行的关键,从而保证了准确的测量结果。传统的测量中,普遍采用多个不同颜色的单色光模拟白光照明。本文中,我们将采用白色LED背光照明,覆盖整个可见光范围,并充分利用了MCS系列三基色颜色传感器和PIC18Fxx8系列单片机的各种内部资源来达到测量的要求,而且根据微小电流测量电路的特点,有效设计出了抗干扰措施,实现了可靠的数据采集和处理。就测量结果显示部分而言,本文采用测量系统中最常见的方法之一液晶显示模块来实现。由此,成功设计出基于RGB三基色原理,以MCS系列颜色传感器和单片机为核心的颜色测量系统。 本文的主要研究内容有: 1、基于颜色检测理论,设计了基于三基色原理和白色光源照明相结合的系统:传感器/白光照明——测量处理单元——显示单元。选择了符合研制要求的三基色颜色传感器。 2、针对该颜色检测的硬件实现方案,完成了基于三基色颜色传感器和单片机的颜色信息测控单元的硬件设计与软件设计。主要包括白色光源照明系统的设计;微小电流信号的采集和处理;以单片机为核心,将所测量颜色信息的数据转换、处理、显示过程在一个系统内完成,具有一定的应用价值。 3、针对该测量系统照明光源的硬件实现方案,完成了白色光源照明系统的设计,通过实验,验证了白光照明的特点及优越性;设计出了微小电流转换、放大电路,并增加了抗干扰环节的设计,完成了硬件的设计以及调试 4、充分进行试验,包括不同色卡(亚光、半亚光色卡)实验、I-V转换电路实验、电磁兼容性和抗干扰实验。其中,针对不同规格的比色卡进行了分别测量,记录了实验数据,绘制出了数据曲线。
【关键词】：三基色原理 颜色检测 白光照明 光电流 液晶显示模块
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH89
【目录】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 引言7-8
• 1.2 系统设计方案的提出8
• 1.3 测控单元的构成8-9
• 1.4 本文的主要工作9-11
• 第二章 颜色测量仪器11-26
• 2.1 颜色的测量原理和条件12-16
• 2.1.1 颜色测量原理12-13
• 2.1.2 标准照明体13-14
• 2.1.3 照明观测条件14
• 2.1.4 CIE1931 ?RGB 系统14-15
• 2.1.5 CIE1931 标准色度系统15-16
• 2.2 测色仪器的基本类型16-18
• 2.2.1 分光式仪器16-17
• 2.2.2 光电积分式仪器17-18
• 2.3 颜色传感器的选择18-21
• 2.3.1 概述18-19
• 2.3.2 RGB 颜色传感器19-20
• 2.3.3 应用方案20-21
• 2.4 白色照明光源的设计21-25
• 2.4.1 白色 LED 光源的基本特征22-23
• 2.4.2 实验选用 LED 特性及光源设计23-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 信号采集和处理26-44
• 3.1 电流电压转换电路26-30
• 3.1.1 微电流测量的原理26-27
• 3.1.2 误差分析27-28
• 3.1.3 nA 级微电流测量技术28-30
• 3.2 电路可靠性设计30-36
• 3.2.1 电路工艺30-32
• 3.2.2 安装工艺32-33
• 3.2.3 PCB 板可靠性设计33-35
• 3.2.4 软件抗干扰技术35-36
• 3.3 信号的采集36-38
• 3.4 电路节能设计38-39
• 3.5 实验39-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第四章 液晶显示部分和软件部分设计44-56
• 4.1 图形点阵式液晶显示器模块44-53
• 4.1.1 方案采用液晶模块的介绍46-52
• 4.1.2 液晶显示部分的软件设计52-53
• 4.2 测量系统的软件设计53-55
• 4.2.1 系统的整体软件设计53-54
• 4.2.2 测量软件的总体功能54-55
• 4.3 本章小结55-56
• 第五章 全文总结和工作展望56-58
• 参考文献58-60
• 攻读硕士学位期间发表论文60
• 在校期间参加科研项目60-61
• 附录 A 颜色检测电路板图61-62
• 附录 B 程序62-68
• 致 谢68

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 林伟;付昌伟;;nA级电流检测电路和抗干扰技术研究[J];微纳电子技术;2008年07期

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 彭波;基于Elman神经网络和聚类算法的颜色识别研究[D];长沙理工大学;2010年

2 刘甲宾;谷物脂肪酸值自动测定仪的研究与设计[D];南京财经大学;2011年

3 庞小兵;在线颜色识别传感技术的研究[D];长沙理工大学;2008年

4 赵蕴泽;快速毒品检测仪的研制[D];吉林大学;2010年

5 王莎莎;基于扫描图像处理的织物色牢度评级软件的开发[D];西安工程大学;2011年

6 廖春花;一种全自动罗维朋比色的设计与实现[D];浙江工商大学;2013年

7 王静;牛仔织物水冼色差检测装置及技术[D];武汉纺织大学;2013年

  本文关键词：基于RGB三基色原理的颜色检测仪的设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：299613