CN109596218A - 高精度色度成像装置及其色度成像方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高精度色度成像装置及其色度成像方法，该装置包括密闭暗箱、标准光源、色度采集传感器、运动机构和目标物质采集区域，色度采集传感器设于运动机构上，以在其带动下对目标物质采集区域进行面扫描。该方法包括：运动机构带动色度采集传感器对整个目标物质采集区域进行面扫描，采集目标物质采集区域中各个点的色度值，构成一张与整个目标物质采集区域对应的面色度图，然后通过分割算法分割目标物质与目标物质的背景，提取出目标物质的面色度图，最后通过均值算法计算得到目标物质的面平均色度。该装置及方法不仅采集及成像效率高，可以自动采集目标物质的面色度，而且易于操作，使用效果好。
Description
技术领域
本发明涉及色度采集技术领域，特别是一种高精度色度成像装置及其色度成像方法。
背景技术
现有技术中已公开了多种用于色度采集的专业设备。如申请号为201621441180.8的发明专利公开了一种扫描仪及色度识别设备，其中色度扫描仪的改进仅仅只是设置多个窗口并放置不同物质进行数据采集，相对于以往的单一窗口，无需将标准物质和目标物质先后放置进行采集，提高了效率，但采集的仍然是单点色度值，无法得到一个物体整个表面的色度值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高精度色度成像装置及其色度成像方法，该装置及方法不仅采集及成像效率高，可以自动采集目标物质的面色度，而且易于操作，使用效果好。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种高精度色度成像装置，包括密闭暗箱以及设于所述密闭暗箱内的标准光源、色度采集传感器、运动机构和目标物质采集区域，所述标准光源设于所述密闭暗箱内壁上，以对密闭暗箱内部空间进行照明，所述色度采集传感器设于所述运动机构上，以在运动机构的带动下对内置有目标物质的目标物质采集区域进行面扫描。
进一步地，所述密闭暗箱内设有多个标准光源，各标准光源均布于密闭暗箱内壁上，以对标准物质采集区域和目标物质采集区域均匀照明。
进一步地，所述运动机构主要由控制电机、中间传动机构和运动支臂组成，所述色度采集传感器设于所述运动支臂的前侧部，所述控制电机经中间传动机构带动运动支臂运动，从而带动色度采集传感器在目标物质采集区域上方运动。
进一步地，所述控制电机为步进电机或伺服电机。
进一步地，所述色度采集传感器经悬挂式减震橡胶体固定在所述运动支臂的前侧部，以避免色度采集传感器在快速运动过程中抖动造成的波纹影响成像效果。
进一步地，所述密闭暗箱内设有多个目标物质采集区域，以同时对多个目标物质进行色度采集。
本发明还提供了上述高精度色度成像装置的色度成像方法，包括以下步骤：
步骤S1：所述运动机构将标定好的色度采集传感器移动到内置目标物质的目标物质采集区域上方；
步骤S2：所述运动机构带动色度采集传感器对整个目标物质采集区域进行面扫描，采集目标物质采集区域中各个点的色度值，构成一张与整个目标物质采集区域对应的面色度图，然后通过分割算法分割目标物质与目标物质的背景，提取出目标物质的面色度图，最后通过均值算法计算得到目标物质的面平均色度。
相较于现有技术，本发明的有益效果是：通过标定好的色度采集传感器对区域内目标物质上各个坐标点的色度值进行扫描并合成一张多点测量构成的面色度图，整个过程自动扫描完成，避免了单点测量及人工记录的繁琐过程，以标定好的点色度传感器保证色度精度，又由面扫描获得物体的面色度，从而最终保证了面平均色度精度。同时，本发明可以设置多个目标物质扫描区域，对多个目标物质进行色度采集并分析处理，无需人工监控即可自动完成整个扫描过程，大大提高了采集及成像的效率。此外，整套装置置于密闭环境中并以均匀标准光源照明，避免了外界环境光对采集数据的影响，而色度采集传感器的减震固定方式，也避免了其在快速运动过程中抖动造成的波纹影响成像效果。
附图说明
图1是本发明实施例中高精度色度成像装置的俯视图。
图2是本发明实施例中高精度色度成像装置的侧视图。
图中，1、密闭暗箱，2、运动支臂，3、色度采集传感器，4、控制电机，5、标准光源， 6、目标物质采集区域，7、悬挂式减震橡胶体。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明高精度色度成像装置，如图1、2所示，包括密闭暗箱1以及设于密闭暗箱1内的标准光源5、色度采集传感器3、运动机构和目标物质采集区域6，标准光源5设于密闭暗箱1内壁上，以对密闭暗箱1内部空间进行照明，色度采集传感器3设于运动机构上，以在运动机构的带动下对内置有目标物质的目标物质采集区域6进行面扫描。
在本实施例中，为了对目标物质采集区域6均匀照明，密闭暗箱1内设有多个标准光源5，各标准光源5均布于密闭暗箱1内壁上。
本实施例中的运动机构主要由控制电机4、中间传动机构和运动支臂2组成，色度采集传感器3设于运动支臂2的前侧部，控制电机4经中间传动机构带动运动支臂2运动，从而带动色度采集传感器3在目标物质采集区域6上方运动。其中，控制电机可以为步进电机或伺服电机。为了避免色度采集传感器3在快速运动过程中抖动造成的波纹影响成像效果，色度采集传感器3经悬挂式减震橡胶体8固定在运动支臂2的前侧部。
在本发明的其他实施例中，密闭暗箱1内可以设置多个目标物质采集区域7，以同时对多个目标物质进行色度采集。
本发明还提供了上述高精度色度成像装置的色度成像方法，包括以下步骤：
步骤S1：运动机构将标定好的色度采集传感器3移动到内置目标物质的目标物质采集区域6上方；
步骤S2：运动机构带动色度采集传感器3对整个目标物质采集区域6进行面扫描，采集目标物质采集区域中各个点的色度值（在扫描过程中，还可以通过装置内置的蓝牙模块将色度图实时显示在电脑屏幕上，实现扫描过程的可视化），构成一张与整个目标物质采集区域对应的面色度图（可以导出此面色度图，供第三方软件做处理分析，满足不同领域的要求），然后通过分割算法分割目标物质与目标物质的背景，提取出目标物质的面色度图，最后通过均值算法计算得到目标物质的面平均色度。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种高精度色度成像装置，其特征在于，包括密闭暗箱以及设于所述密闭暗箱内的标准光源、色度采集传感器、运动机构和目标物质采集区域，所述标准光源设于所述密闭暗箱内壁上，以对密闭暗箱内部空间进行照明，所述色度采集传感器设于所述运动机构上，以在运动机构的带动下对内置有目标物质的目标物质采集区域进行面扫描。
2.根据权利要求1所述的高精度色度成像装置，其特征在于，所述密闭暗箱内设有多个标准光源，各标准光源均布于密闭暗箱内壁上，以对标准物质采集区域和目标物质采集区域均匀照明。
3.根据权利要求1所述的高精度色度成像装置，其特征在于，所述运动机构主要由控制电机、中间传动机构和运动支臂组成，所述色度采集传感器设于所述运动支臂的前侧部，所述控制电机经中间传动机构带动运动支臂运动，从而带动色度采集传感器在目标物质采集区域上方运动。
4.根据权利要求3所述的高精度色度成像装置，其特征在于，所述控制电机为步进电机或伺服电机。
5.根据权利要求3所述的高精度色度成像装置，其特征在于，所述色度采集传感器经悬挂式减震橡胶体固定在所述运动支臂的前侧部，以避免色度采集传感器在快速运动过程中抖动造成的波纹影响成像效果。
6.根据权利要求1所述的高精度色度成像装置，其特征在于，所述密闭暗箱内设有多个目标物质采集区域，以同时对多个目标物质进行色度采集。
7.根据权利要求1所述的高精度色度成像装置的色度成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：所述运动机构将标定好的色度采集传感器移动到内置目标物质的目标物质采集区域上方；
步骤S2：所述运动机构带动色度采集传感器对整个目标物质采集区域进行面扫描，采集目标物质采集区域中各个点的色度值，构成一张与整个目标物质采集区域对应的面色度图，然后通过分割算法分割目标物质与目标物质的背景，提取出目标物质的面色度图，最后通过均值算法计算得到目标物质的面平均色度。
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