CN100570330C - 一种基于颜色传感器的试剂颜色检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于颜色传感器的试剂颜色检测装置，其结构是由颜色传感器、数据处理器CPU、试剂托盘传感器、检测光源、数据传输接口、分组模式检测电路、分组模式检测光源组成，颜色传感器、试剂托盘传感器、检测光源、数据传输接口、分组模式检测电路和分组模式检测光源通过数据线与数据处理器CPU并接，数据传输接口通过数据线与计算机数据接口连接；本发明的有益效果是：采用最新的颜色传感器技术，不但颜色识别准确，还具有识别迅速、自动识别、分组识别、自动传输识别数据、成本低廉等优点。
Description
技术领域
本发明提供一种颜色识别装置，具体地说是一种用于医药、化工以及其他行业为对彩色颜色进行自动识别的装置。可以应用于自动化领域、自动检测领域。
背景技术
随着现代工业生产的高速化自动化，生产或检测过程中的长期靠人眼进行颜色识别的工作将越来越多地被相应的自动化的颜色识别装置或设备所替代。针对试剂或样本颜色的识别目前所采用的方法一般是人员识别手工输入，或者进行拍照然后对照片图像进行处理然后识别，这样不可避免的存在者效率低或识别效果差的缺陷。
发明内容
本发明的基于颜色传感器的试剂颜色检测装置，是由是由颜色检测控制电路及检测装置组成，其中颜色检测控制电路是由颜色传感器、数据处理器CPU、试剂托盘传感器、检测光源、数据传输接口、分组模式检测电路、分组模式检测光源组成，颜色传感器、试剂托盘传感器、检测光源、数据传输接口、分组模式检测电路和分组模式检测光源通过数据线与数据处理器CPU并接，数据传输接口通过数据线与计算机数据接口连接。
检测装置由试剂托盘和检测箱组成，检测箱为抽屉状，颜色传感器设置在检测箱的上盖底部，试剂托盘传感器设置在检测箱的后部，分组模式检测光源和分组模式检测电路分别设置在检测箱前开口上下内侧，试剂托盘水平插在检测箱开口之中，在试剂托盘的上表面设置有比色槽和分组模式检测透光点，其中试剂托盘上的比色槽与检测箱上部的颜色传感器相对，分组模式检测透光点设置在试剂托盘的前部，与检测箱开口部上下设置的分组模式检测光源和分组模式检测电路相对应，试剂托盘与检测箱后部的试剂托盘传感器相接。
颜色传感器采用可编程彩色光的频率传感器。
试剂托盘传感器是压力开关、磁性开关或光电开关。
检测装置自动将识别数据通过串口、USB接口或其他接口传递到计算机主机。检测装置具有试剂分组模式检测模块。
本发明的有益效果是：采用最新的颜色传感器技术，不但颜色识别准确，还具有识别迅速、自动识别、分组识别、自动传输识别数据、成本低廉等优点。
4、附图说明
图1是检测电路的原理框图；
图2是检测装置的结构示意图；
图3是颜色检测模块工作示意图；
图4是分组模式检测模块工作示意图；
图5是颜色检测工艺流程图。
5、实施方式
参照说明书附图对本发明的装置作以下详细地说明。
检测装置电路图部分见图1-2所示，CPU为中央处理器可选用单片机或其他微控制器。6为颜色传感器，选用可编程彩色光到频率的转换器比如TCS230。颜色传感器在单一芯片上还集成了红绿蓝(RGB)三种滤光器，具有数字兼容接口的RGB彩色传感器。颜色传感器6的输出信号是数字量，可以驱动标准的TTL或CMOS逻辑输入，因此可直接与微处理器CPU或其它逻辑电路相连接。7为白色发光二极管作为颜色传感器的检测反射光源。4为试剂托盘传感器或压力开关或光电传感器用于探测测试托盘10的插入，启动分组模式检测程序和颜色识别程序。数据传输接口11为串口、USB口或其他接口用于将识别后的数据传到主机。
如图1-2所示，颜色的识别是通过光源发射白光然后照射到试剂后与试剂颜色相同的光线反射到颜色传感器，这时颜色传感器会根据颜色的不同输出不同频率的矩形波脉冲。脉冲的输出分三次输出，即每次输出RGB三基色中的一种，这样根据颜色的不同就会输出不同频率的对应RGB三基色的矩形波，进而根据在白色光线下RGB三基色的标准频率值就可换算出RGB的不同数值，这样就可以确定所要检测的颜色。这样在颜色检测程序中再和标准颜色值进行比较就可确定试剂的颜色。
具体颜色检测控制电路是由颜色传感器6、数据处理器CPU、试剂托盘传感器4、检测光源7、数据传输接口11、分组模式检测电路2、分组模式检测光源3组成，颜色传感器6、试剂托盘传感器4、检测光源7、数据传输接口11、分组模式检测电路2和分组模式检测光源3通过数据线与数据处理器CPU并接，数据传输接口11通过数据线与计算机12数据接口连接；
具体检测装置由试剂托盘10和检测箱1组成，检测箱1为抽屉状，颜色传感器6和检测光源7设置在检测箱的上盖5底部，试剂托盘传感器4设置在检测箱1的后部，分组模式检测光源3和分组模式检测电路2分别设置在检测箱1前开口上下内侧，试剂托盘10水平插在检测箱1开口之中，在试剂托盘10的上表面设置有比色槽9和分组模式检测透光点8，其中试剂托盘10上的比色槽9与检测箱上盖5底部的颜色传感器6和检测光源7相对，分组模式检测透光点8设置在试剂托盘10的前部，与检测箱1开口部上下设置的分组模式检测光源3和分组模式检测电路2相对应，试剂托盘10与检测箱1后部的试剂托盘传感器4相接。
分组模式检测光源F、分组模式检测电路E、分组模式检测透光点G的作用是为了产生分组模式的编码，比如如果1、2、3、4四个透光点只有4透光(即4的位置没有贴上遮光的纸片)，那么经分组模式检测电路中的光敏电阻检测，则1、2、3、4四个点的电平分别为高、高、高、低。则分组模式检测电路可以产生“1110”的二进制编码，这样可以代表试剂的一种分组模式，分组模式可以自己定义，可以是不同个数的试剂，也可以是不同位置的试剂。这样主机检测软件就可以根据分组模式的编码直接读取并处理该编码所代表的不同位置或/和不同个数的试剂的数据，这样可以提高检测速度，并防止因读取其它没有试剂的位置的颜色传感器的数据而造成的误测。假设“1110”定义成试剂托盘上的1、3、5、7位置有试剂，则主机的试剂检测软件就可以直接读取1、3、5、7位置的颜色传感器的数据，而对于2、4、6、8位置的数据不作处理。
检测装置如图2，主要有试剂托盘和检测箱组成.托盘上面有多个待测试剂并按位置进行编号。试剂的具体组合可以通过分组模式检测模块进行自动识别。如附图4所示。
实施例
首先在试剂托盘上有分组模式检测透光点G，通过对透光点上面涂上颜色或覆盖不透光标签，这样四个透光点可以产生16种组合，进而可以规定每种组合所代表的试剂的分组模式。比如透光点全部透光的组合(可以以二进制的“0000”表示)，这时可以定义“0000”表示1，2，3，4号试剂位上有试剂。也就是说分组模式“0000”代表1，2，3，4位置的试剂需要检测处理，其它位置的数据可以忽略，这样主机可以只处理1，2，3，4位置的颜色传感器的检测结果，5，6，7，8位置的忽略。好处就是可以加快处理速度，并防止因读取非试剂位置的传感器的数据而造成的误测。这样就可根据不同的测试目的通过分组模式检测模块自动区分试剂托盘上不同个数和/或不同位置组合的试剂。
分组模式检测模块见图4所示，上面为发光二极管等光源，中间为试剂托盘的透光点，下面为光敏电阻或光敏二极管等探测器件。这样就可根据对透光点的不同点进行遮挡，从而下面的探测器件产生不同的高低电平，进而进行二进制编码。编码代表不同的分组，分组可以表示试剂个数的不同也可以代表在托盘上试剂的位置不同。与试剂检测的关系上面已经说明。
对于图2中的试剂托盘传感器的作用主要是用于在试剂托盘到位后触发测试程序进行颜色的检测。具体流程图见图3。
完成检测后试剂检测装置可以通过标准的串口或USB口等将检测数据传到计算机进行保存、分析处理。
本发明的装置中所使用的电路和光源配件均为通用电子电路和通用光电转换器件。计算机为通用PC或工业单片机。
Claims (4)
1、一种基于颜色传感器的试剂颜色检测装置，其特征在于包括：试剂托盘、检测箱、颜色传感器、数据处理器CPU、试剂托盘传感器、检测光源、数据传输接口、分组模式检测电路和分组模式检测光源，颜色传感器、试剂托盘传感器、检测光源、数据传输接口、分组模式检测电路和分组模式检测光源通过数据线与数据处理器CPU并接，数据传输接口通过数据线与计算机数据接口连接；
检测箱为抽屉状，颜色传感器和检测光源设置在检测箱的上盖底部，试剂托盘传感器设置在检测箱的后部，分组模式检测光源和分组模式检测电路分别设置在检测箱前开口上下内侧，试剂托盘水平插在检测箱开口之中，在试剂托盘的上表面设置有比色槽和分组模式检测透光点，其中试剂托盘上的比色槽与检测箱上盖底部的颜色传感器和检测光源相对，分组模式检测透光点设置在试剂托盘的前部，与检测箱开口部上下设置的分组模式检测光源和分组模式检测电路相对应，试剂托盘与检测箱后部的试剂托盘传感器相接。
2、据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，颜色传感器采用可编程彩色光的频率传感器。
3、据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，试剂托盘传感器是压力开关、磁性开关或光电开关。
4、据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，检测装置自动将识别数据通过串口、USB接口传递到计算机主机。
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