CN107607204A - 色彩分析设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种色彩分析设备，其包括：镜头以及主机；镜头包括并排设置的若干镜片，主机包括光电转换模块、模数转换模块、计算模块以及数据校正模块；光电转换模块包括并行设置的：低照度传感器、颜色传感器、高照度传感器，颜色传感器感知的亮度介于低照度传感器和高照度传感器感知的亮度之间，模数转换模块包括分别接收低照度传感器、颜色传感器、高照度传感器光信号的模数转换单元，计算模块接收经模数转换模块转换后的数字信号，数据校正模块具有基本光谱特性参数，其与计算模块进行数据交互。本发明集成有多种不同亮度和色度感知能力的传感器，其能够实现精确地大亮度范围的色彩与亮度测试，充分满足了对于光线亮度分析和色彩分析的需求。
Description
技术领域
本发明涉及色彩分析技术领域，尤其涉及一种色彩分析设备及方法。
背景技术
传统的色彩分析系统分为滤波方法和光谱分析方法，前者适用于手持设备进行快速色彩分析，当被检测的目标反射或者辐射出来的光的亮度小于1cd/m2或者超过特定的强光时，其检测的精确性和重复性会严重下降，甚至完全不能识别被检测的色彩和相应的亮度。而对于光谱式的分析仪，则其测试速度往往很低，仅适用于实验室环境等对测试速度不高的环境。
因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种色彩分析设备及方法，以克服现有技术中存在的不足。
为实现上述发明目的，本发明提供一种色彩分析设备，其包括：镜头以及主机；
所述镜头安装于所述主机上，其包括并排设置的若干镜片，所述主机包括光电转换模块、模数转换模块、计算模块以及数据校正模块；
所述光电转换模块包括并行设置的：低照度传感器、颜色传感器、高照度传感器，所述颜色传感器感知的亮度介于所述低照度传感器和高照度传感器感知的亮度之间，所述模数转换模块包括分别接收所述低照度传感器、颜色传感器、高照度传感器光信号的模数转换单元，所述计算模块接收经所述模数转换模块转换后的数字信号，所述数据校正模块具有基本光谱特性参数，其与所述计算模块进行数据交互。
作为本发明的色彩分析设备的改进，所述镜片为过滤镜片，所述过滤镜片对光学中心夹角大于2度的光线进行滤除。
作为本发明的色彩分析设备的改进，所述低照度传感器的数量为至少一个，至少一个低照度传感器感知的亮度小于1cd/m2。
作为本发明的色彩分析设备的改进，所述颜色传感器的数量为至少一个，至少一个颜色传感器感知的亮度介于1-3000cd/m2。
作为本发明的色彩分析设备的改进，所述高照度传感器的数量为至少一个，至少一个高照度传感器感知的亮度大于3000cd/m2。
作为本发明的色彩分析设备的改进，所述计算模块包括数据融合处理单元、倾斜角度计算单元、亮度补偿单元以及色彩分析单元。
作为本发明的色彩分析设备的改进，所述色彩分析设备还包括通讯模块，所述通讯模块与所述计算模块相连接。
为实现上述发明目的，本发明还提供一种色彩分析方法，其包括如下步骤：
S1、利用低照度传感器、颜色传感器、高照度传感器分别接收具有不同亮度范围的光线；
S2、分别将不同亮度范围的光线的光信号转换为可被处理的数字信号；
S3、对来自不同亮度范围的光线的数字信号进行融合处理，并对融合处理后的数据进行计算分析。
作为本发明的色彩分析方法的改进，所述不同的亮度范围包括：小于1cd/m2的亮度范围、介于1-3000cd/m2之间的亮度范围、大于3000cd/m2的亮度范围。
作为本发明的色彩分析方法的改进，当多个同类型传感器数据之间存在差异，则进行倾斜角度计算，并根据该角度进行亮度补偿计算。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的色彩分析设备集成有多种不同亮度和色度感知能力的传感器，其能够实现精确地大亮度范围的色彩与亮度测试，充分满足了对于光线亮度分析和色彩分析的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的色彩分析设备的一具体实施方式的平面示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
如图1所示，本发明的色彩分析设备包括：镜头1以及主机2。
所述镜头1用于接收被分析的光线，并对其进行滤波处理。具体地，所述镜头1安装于所述主机2上，其包括并排设置的若干镜片。为了满足滤波的目的，所述镜片为过滤镜片，所述滤波镜片按照间隔地排布于所述镜头1中，从而，所述过滤镜片对经过其的光线中光学中心夹角大于2度的光线进行滤除。
所述主机2包括光电转换模块21、模数转换模块22、计算模块23以及数据校正模块24。
所述光电转换模块21用于感知不同亮度和色彩的光线，其包括并行设置的：低照度传感器、颜色传感器、高照度传感器。其中，所述颜色传感器感知的亮度介于所述低照度传感器和高照度传感器感知的亮度之间。
具体地，所述低照度传感器用于感知低亮度的光线，在一个实施方式中，所述低照度传感器的数量为至少一个，至少一个低照度传感器感知的亮度小于1cd/m2。从而，通过所述低照度传感器可采集亮度小于1cd/m2的光信号。此外，使用多个同照度传感器还具有防止测试过程中手持倾斜现象的自动数据补偿。
所述颜色传感器用于感知中间亮度的红绿蓝色彩的采集和亮度采集，在一个实施方式中，所述颜色传感器的数量为至少一个，至少一个颜色传感器感知的亮度小于1-3000cd/m2。从而，通过所述颜色传感器可采集亮度介于1-3000cd/m2的光信号。
所述高照度传感器用于感知高亮度的光线，在一个实施方式中，所述高照度传感器的数量为至少一个，至少一个高照度传感器感知的亮度大于3000cd/m2。从而，通过所述高照度传感器可采集亮度大于3000cd/m2的光信号。
所述模数转换模块22用于将所述光电转换模块21采集的光信号转化为可被分析和处理的数字信号。具体地，所述模数转换模块22与所述计算模块23进行数据传输，所述模数转换模块22包括分别接收所述低照度传感器、颜色传感器、高照度传感器光信号的模数转换单元，即任一传感器具有其对应的模数转换单元。
所述计算模块23接收经所述模数转换模块22转换后的数字信号，并进行数据的融合处理，实现色彩的分析。具体地，所述计算模块23包括数据融合处理单元、倾斜角度计算单元、亮度补偿单元以及色彩分析单元。
当计算模块23并行接收各个传感器经过模数转换的数据后，数据融合处理单元进行数据融合处理；当多个传感器的数值基本相同时，直接使用颜色传感器采集的数据；如果同照度传感器的数据不相同时，此时需要根据数据的差异，倾斜角度计算单元进行倾斜角度计算，亮度补偿单元根据该角度进行亮度补偿计算；如果亮度不在这个范围时，其亮度取值分别来自低照度传感器、颜色传感器、高照度传感器的数据，色彩分析单元根据该信息进行色彩分析。
所述数据校正模块24用于实现数据的校正，以保证计算结果的准确性。其中，所述数据校正模块24具有基本光谱特性参数，其与所述计算模块23进行数据交互。同时，根据需要，基本光谱特性参数可进行增加。
此外，所述色彩分析设备还包括通讯模块25，所述通讯模块25与所述计算模块23相连接。通过所述通讯模块25可实现本发明色彩分析设备与外部设备的通信传输。
基于如上所述的色彩分析设备，本发明还提供一种色彩分析方法，具体地，所述色彩分析方法包括如下步骤：
S1、利用低照度传感器、颜色传感器、高照度传感器分别接收具有不同亮度范围的光线；
S2、分别将不同亮度范围的光线的光信号转换为可被处理的数字信号；
S3、对来自不同亮度范围的光线的数字信号进行融合处理，并对融合处理后的数据进行计算分析。
其中，所述不同的亮度范围包括：小于1cd/m2的亮度范围、介于1-3000cd/m2之间的亮度范围、大于3000cd/m2的亮度范围。对于处于小于1cd/m2的亮度范围的数据，如数据之间存在差异，则进行倾斜角度计算，并根据该角度进行亮度补偿计算。
综上所述，本发明的色彩分析设备集成有多种不同亮度和色度感知能力的传感器，其能够实现精确地大亮度范围的色彩与亮度测试，充分满足了对于光线亮度分析和色彩分析的需求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种色彩分析设备，其特征在于，所述色彩分析设备包括：镜头以及主机；
所述镜头安装于所述主机上，其包括并排设置的若干镜片，所述主机包括光电转换模块、模数转换模块、计算模块以及数据校正模块；
所述光电转换模块包括并行设置的：低照度传感器、颜色传感器、高照度传感器，所述颜色传感器感知的亮度介于所述低照度传感器和高照度传感器感知的亮度之间，所述模数转换模块包括分别接收所述低照度传感器、颜色传感器、高照度传感器光信号的模数转换单元，所述计算模块接收经所述模数转换模块转换后的数字信号，所述数据校正模块具有基本光谱特性参数，其与所述计算模块进行数据交互。
2.根据权利要求1所述的色彩分析设备，其特征在于，所述镜片为过滤镜片，所述过滤镜片对光学中心夹角大于2度的光线进行滤除。
3.根据权利要求1所述的色彩分析设备，其特征在于，所述低照度传感器的数量为至少一个，至少一个低照度传感器感知的亮度小于1cd/m2。
4.根据权利要求1所述的色彩分析设备，其特征在于，所述颜色传感器的数量为至少一个，至少一个颜色传感器感知的亮度介于1-3000cd/m2。
5.根据权利要求1所述的色彩分析设备，其特征在于，所述高照度传感器的数量为至少一个，至少一个高照度传感器感知的亮度大于3000cd/m2。
6.根据权利要求1所述的色彩分析设备，其特征在于，所述计算模块包括数据融合处理单元、倾斜角度计算单元、亮度补偿单元以及色彩分析单元。
7.根据权利要求1所述的色彩分析设备，其特征在于，所述色彩分析设备还包括通讯模块，所述通讯模块与所述计算模块相连接。
8.一种色彩分析方法，其特征在于，所述色彩分析方法包括如下步骤：
S1、利用低照度传感器、颜色传感器、高照度传感器分别接收具有不同亮度范围的光线；
S2、分别将不同亮度范围的光线的光信号转换为可被处理的数字信号；
S3、对来自不同亮度范围的光线的数字信号进行融合处理，并对融合处理后的数据进行计算分析。
9.根据权利要求8所述的色彩分析方法，其特征在于，所述不同的亮度范围包括：小于1cd/m2的亮度范围、介于1-3000cd/m2之间的亮度范围、大于3000cd/m2的亮度范围。
10.根据权利要求1所述的色彩分析方法，其特征在于，当多个同类型传感器数据之间存在差异，则进行倾斜角度计算，并根据该角度进行亮度补偿计算。
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