SU1539543A1

SU1539543A1 - Устройство дл распознавани цвета

Info

Publication number: SU1539543A1
Application number: SU874312870A
Authority: SU
Inventors: Юрий Павлович Тихомиров
Original assignee: Предприятие П/Я А-7438
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1990-01-30

Abstract

Изобретение относитс к области технических средств воспри ти информации о цвете объекта и может быть использовано дл контрол цвета как прозрачных, так и отражающих поверхностей. Преимущественной областью использовани вл етс построение датчиков наличи цветовых меток. Целью изобретени вл етс повышение точности и надежности распознавани и идентификации присутстви цветовой метки. Устройство содержит излучатели 3 и 4 (светодиоды), каждый из которых освещает поверхность исследуемого объекта. Диффузна составл юща отраженного объектом света попадает в фотоприемник 5, подключенный к входу усилител 6 переменного напр жени . Излучатель 3 через блок 7 управлени мощностью, а излучатель 4 непосредственно соединены с выходами коммутатора 8 излучателей. Эти же выходы св заны с входами управлени коммутационного синхронного фильтра 9 и синхронного (фазового) детектора 10. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к техническим средствам восприятия информации о цвете объекта и преобразования ее в унифицированный электрический сигнал, и может быть использовано для контроля цвета как прозрачных, так и отражающих поверхностей. Преимущественной областью использования является построение датчиков наличия цветных меток для средств автоматизации контроля и отбраковки, применяемых в гибких автоматизированных производствах.

Цель изобретения - повышение точности и надежности идентификации присутствия цветовой метки.на произвольном (текстурном) фоне при неизвестном заранее уровне загрязненности.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Цветоразличающее устройство пред- назначается для определения цвета поверхности 1 объекта 2 на участке АВ и содержит излучатели 3 и 4 (светодиоды), каждый из которых освещает участок АВ поверхности 1. Диффузная составляющая отраженного участком АВ света попадает в фотоприемник 5, подключенный к входу усилителя 6 переменного напряжения. Излучатель 3 через блок 7 управления мощностью, а излучатель 4 непосредственно соединены с выходами коммутатора 8 излучателей. Эти же выходы связаны с входами управления коммутационного синхронного фильтра 9 и синхронного (фазового) детектора 10. .

Выход усилителя 6 соединен с входом синхроннбго фильтра 9, выход которого через второй усилитель 11 переменного напряжения подключен к входу синхронного.детектора 10, выходом подключенного к входу компаратора 12.

Цветоразличающее устройство работает следующим образом.

Коммутатор 8 поочередно на равные промежутки времени включает излучатели 3 и 4. Оба эти излучателя освещают со всех сторон одну и ту же площадку (АВ) на поверхности 1 объекта 2, и часть рассеянного светового излучения попадает в фотоприемнйк 5, где преобразуется в электрический сигнал. Поскольку длина световой волны излучателя 3 отличается от длины волны излучателя 4, то при цвете объекта, отличном от серого, на фоне постоянной засветки и шумов накладывается сигнал прямоугольной формы (меандр), амплитуда и фаза которого зависит от разности коэффициентов отражения объекта на излучаемых длинах волн. Блок 7 управления мощностью излучения (например, реостатного типа) настраивается таким образом, чтобы при отражении от серого фона сигнал на выходе фотоприемника 5 не зависел от того, какой излучатель включен.

Суммарный электрический сигнал, принятый фотоприемником 5, усиливается усилителем 6, причем постоянная его часть, вызванная наличием фоновой засветки, отфильтровывается этим усилителем, а переменная составляющая сигнала, шумы и электрические наводки усиливаются вместе с полезным сигналом, несущим, информацию о цвете объекта. Коэффициент передачи усилителя 6 ограничивается требованием отсутствия нелинейных искажений (ограничения по напряжению), и при малых отклонениях сигнал-шум оказывается недостаточным.

Для обеспечения возможности дополнительного усиления полезного сигнала за счет подавления помех используется коммутационный синхронный фильтр 9.

' Такой фильтр является гребенчатым и пропускает только гармоники полезного сигнала; он производит фильрацию квадратурной составляющей основного гармоники, которая может возникать при люминесценции объекта; фильтр не вносит фазовых искажений, что позволяет легко определить фазу полезного сигнала, т.е. в конечном счете, щвет объекта, С выхода фильтра 9 сигнал с ослабленными на 60-30 дБ помехами поступает на дополнительный усилитель 11 переменного напряжения, затем детектируется синхронным детектором 10, компаратор 12 определяет его знак, по которому судят о цвете объекта.

Для того, чтобы исключить влияние трехмерных дефектов поверхности на участке объекта, цвет которого контролируется, создается бестеневое освещение площадки.

Цветоразличающее устройство является, по сути, цветовым компарато5 ром, определяющим, в какой части спектра, относительно средней между излучаемыми длинами волн, лежит цвет объекта. Получение более полной инфомации о цвете возможно за счет дополнительных излучателей, последовательно подключаемых коммутатором 8 к усилителю 6, блока синхронных детекторов и компараторов, связанных с дешифратором и индикатором цвета.

Цветоразличающее устройство позволяет безошибочно определять наличие цветовой метки на объекте на расстоянии до 100 мм, в т.ч. и при наличии освещения этого объекта лампами накаливания или газосветными, в условиях промышленных цехов и при наличии высокого уровня электрических помех, при уровне загрязненности поля метки, меняющемся в 10-100 раз, и на фоне поверхностей, отличающихся по коэффициенту отражения на несколько порядков (от черной матовой поверхности резиста на подложке до серебряных печатных проводников).

Claims

Формула из об р е т е н и я

1. Устройство для распознавания цвета, содержащее два светодиодных

1539543 ⁶ излучателя, блок управления MonF ностью излучения, включенный в цепь по крайней мере одного излучателя, блок коммутации излучателей, фото5 приемник и индикатор цвета, о т лича.ющееся тем, что, с целью повышения точности распознавания, в него дополнительно введены эд два усилителя переменного напряжения, коммутационный синхронный фильтр, синхронный детектор и компаратор, причем блок коммутации излучателей соединен со светодиодами, 15 синхронным фильтром и синхронным детектором, а фотоприемник соединен с последовательно включенными» с первым усилителем переменного напряжения синхронным фильтром, вторым уси20 лителем переменного напряжения, синхронным детектором, компаратором и индикатором цвета,
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью 25 увеличения надежности измерений, каждый излучатель выполнен из трех светодиодов, расположенных в вершинах равностороннего треугольника, в центре которого размещен фотоприемник, 50 а светодиоды обоих излучателей чередуются между собой вдоль окружности, на которой они размещены.