Анализатор цвета

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 04. 03. 81 (21) 3255548/18-25 1311 М. Кп. з С 01 Л 3/46 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам нзобретеннй н открытий; 8(0888) Опубликовано 15,0383. Бюллетень йо 10Дата опубликования описания 150383 72) Автор ".изобретени А.С. Вершинин Новополоцкийим.Ленинского 71) Заявите 54) АНАЛИЗАТОР ЦВ 10 ства змечвле 15 анаескуютокаентытри 0 троыхо цвета обла- Ц стью и быстро л пределения ,Р кла измере- т определен- л в свою оче- к ель и время. 30 ц оя Изобретение относится к оптическим измерениям и может быть использовано для автоматического распознавания цвета объектов.Известен анализатор цвета, содержащий оптическую систему разделениянные ум-,ителясветового потока, фотоэлектро ножители с эмиттерными повтор ми 1.Недостатком известного уст я яется ограниченная точност р ний.Наиболее близким по техниче сущности к изобретению являетс лизатор цвета, содержащий опти систему разделения светового п на составляющие цветовые компо на выходах которых установлены фотоэлектронных умножителя с э терными повторителями на выход аналого-цифровое делительное у ство с дешифратором цвета иа в де 2.Известный анализатор дает ограниченными точно действием, так как для о цвета объекта в конце ци ния необходимо провести ные вычисления, для чего редь необходимы вычислититехнический иЪстчсут мсомола Белоруссии Известный анализатор цвета обладает также невысокой точностью определения цвета объекта при ослаблении исходного светового потока и при определении черного цвета, так как схема нормирования уменьшает наклон лилообразного напряжения развертки почти до горизонтального положения, что естественно приводит к большим погрешностям определения цвета.Цель изобретения - повышение то ности и быстродействия измерений,Поставленная цель достигаетсй тем, что в анализатор цвета, содержащий оптическую систему разделения светового потока на составляющие цветовые компбненты, на выходах которой установлены три фотоэлектронных умножителя с эмиттерными повторителями на выходе, и аналого-цифровое дели- тельное устройство с дешифратором цвета на выходе, введены блок вычисления вертикальной проекции вектора вета с первым блоком выделения абсоютной величины, блох вычисления, изонтальной проекциивекторацвеа с вторым блЬком выделения абс ютной величины, блок определени вадранта, блок выделения белого вета, блок выделения ерного цветан схема ИЛИ, входы которой соединены с выходами блоков выделения белого и черного цвета соответственно, а выход соединен с третьим входом дешифратора цвета, причем входы блока выделения черйого цвета соединены с выходами соответствующих эмиттерных повторителей, первый и второй входы блока вычисления вертикальной проекции вектора цвета соединены с выходами соответственно первого и второ го эмиттерных повторителей, а его выход через первый блок выделения абсолютной величины соединен с первым .входом аналого-цифрового делительного устройства, первый, второй и тре тий входы блока вычисления горизонтальной проекции вектора цвета соединены соответственно е выходами трех эмиттерных повторителей, а выход его через второй блок выделения 20 абсолютной величины соединен с вторым входом аналого-циФрового дели- тельного устройства, первый и второй входь блока определения квадранта соединены с выходами блоков вычисления соответственно вертикальной и горизонтальной проекции вектора цвета, а выход соединен с первым входом дешифратора цвета, первый и второй входы блока выделения бе.1 ого цвета соединены с выходами первого и второго блоков выделения абсолютных величин соответственно, а его третий вход соединен с выходом блока выделения черного цвета.35На фиг, 1 представлена блок-схема анализатора цвета; на фиг. 2 - векторная диаграмма его работы.Анализатор цвета содержит оптическую систему разделения светового 40 потока на составляющие цветовые компоненты, выполненную в виде дихроических зеркал 1 и 2, на выходе которых установлены фотоэлектронные умножители 3, 4 и 5, к выходам которых подключены эмиттерные повторители 6, 7 и 8, блок 9 вычисления вертикальной проекции вектора цвета, блок 10 вычисления горизонтальной проекции вектора цвета, блок 11 выделения черного цвета, блок 12 выделения белого цвета, блоки 13 и 14 выделения абсолютных величин, блок 15 определения квадранта, аналого-циФровое делительное устройство 16,дешифратор цвета 17 и схема ИЛИ 18, выходы которой соединены с выходами блоков 12 и 11: выделения белого и черного цвета соответственно, а выход соединен с третьим входом дешифратора 17 цвета, причем входы блока 11 выделения чер- бО ного цвета соединены с выходами соответствующих эмиттерных повторителей б, 7 и 8 первый и второй входы блока 9 вычйсления .вертикальной проекции вектора цвета соединены с выхо(2) дами соответственно первого б и второго 7 эмиттерных повторителей, аего выход через первый блок 13 выделения абсолютной величины соединенс первым входом аналого-цифровогоделительного устройства 16, первьФ,второй и третий входы блока 10 вычисления горизонтальной проекции вектора цвета соединены соответственно свыходами трех эмиттерных повторителей б, 7 и 8, а выход его через второй блок 14 выделения абсолютной величины соединен со вторым входоманалого-циФрового делительного устройства 16, выход которого соединенсо вторым входом дешифратора 17 цвета, первый и второй входы блока 15определения квадранта, соединены свыходами блоков 9 и 10 вычислениясоответственно вертикальной и горизонтальной проекций вектора цвета,а выход соединен с первым входом дешифратора 17 цвета, первыйи второй входы блока 12 выделениябелого цвета соединены с выходамипервого и второго блоков 13 и 14выделения абсолютных величин соответственно, а его третий вход соединен с выходом блока 11 выделениячерного цвета,На фиг. 2 изображена система)координат в виде проекций осей трехмерного цветового пространства наплоскость цветов, с которой совмещена прямоугольная система координат. С целью упрощения отсчетаось красного цвета совмещена с осьюабсцисс прямоугольной системы координат,Анализатор цвета работает следующим образом.Разделенные системой дихроических зеркал 1 и 2 световые потокицветовых компонент поступают насоответствующие фотоэлектронные умножители 3, 4 и 5, где они преобразуются в напряжения и затем черезэмиттерные повторители 6 7 и 8поступают на входы блоков 9 и 10вычисления вертикальной и горизонтальной проекций вектора цвета и на входы блока 11 выделения черного цвета,Функциональным назначением блоковвычисления вертикальной и горизонтальной проекций вектора цвета является вычисление указанных проекцийвектора цвета в прямоугольной системе координат. Тогда согласно фиг.2блок 9 вычисления вертикальной проекции вектора цвета Формирует сигналв видеБлок 10 вычисления горизонтальной проекции вектора цвета Формирует сигнал в виде Ц =Ц -Ц з (п 7 г/5-Ц з дп /3, (3) он ел 5 что соответствуетВ силу того, что цвет измеряемого 10 излучения определяется углом (Фиг,2), заключенным между проекцией вектора цвета на плоскости цветов и некоторой осью отсчета в плоскости цветов, (в данном случае осью абсцисс прямоугольной системы координат), то цвет исходного излучения относительно красного цвета количественно может быть определен выражением 13Х 20 где Ц - напряжение, соответствующеевертикальной проекции вектора цвета в прямоугольнойсистеме координат;Ц - напряжение, соответствующеегоризонтальной проекции вектора цвета в прямоугольнойсистеме координат.Эту операцию выполняет аналогоцифровое делительное. устройство 1 б, Причем на вход делимого этого устройства поступает сигнал с выхода блока 9 вычисления вертикальной проекции вектора цвета, прошедший через З 5 блок 13 выделения абсолютной величины, после которого разнополярное напряжение +Ц становится положительным. На вход делителя аналого-цифрового делитель. ного устройства 16 посту .пает сигнал с выхода блока 10 вычисления горизонтальной проекции вектора цвета, прошедший через аналогичный блок 14 выделения абсолютной величины, после .которого разнополяр ное напряжение +Ц также становится положительным. Код, снимаемый с выхода аналого-цифрового делительного устройства дешифрируется в дешифраторе 17 цвета совместно с кодом квадранта, который формируется .блоком 15 определения квадранта по зна кам напряжений Ц и Ц соответствующих вертикальной и горизонтальной проекциям вектора цвета. Рассмотренная часть блок-схемы анализатора цвета служит для распознавания моно- хроматических цветов излучения.Блоки 9 и 10 вычисления горизонтальной и вертикальной проекции вектора цвета представляют собой сумми рующие операционные усилители.Блок 15 определения квадранта представляет собой логическую схему, определяющую квадрант, в котором расположена проекция виктора цвета. 65 Блоки 11 и 12 выделения черного и белого цветов служат для распознавания полихроматических цветов излучения. Если хотя бы один из указанных блоков выдает сигнал о нали-. чии черного или белого цвета,то этот же сигнал через схему ИЛИ 18 выдает запрет в дешифратор 17 цвета, запрещающий последнему дешифрацию монохроматических цветов.В силу того, что принятый аналоговый способ вычисления проекций вектора цвета значительно увеличивает быстродействие анализатора цвета, то исключение операцни нормирования указанных сигналов цветовых компонентов за счет применения аналого-цифрового делительного устройства приводит к увеличению точности.Предложенное устройство позволяет определять как монохроматические, так и полихроматические цвета без проведения дополнительных вычислений, и обладает более высоким быстродейст вием и точностью.Формула изобретенияАна.1 изатор цвета, содержащий оптическую систему разделения светового потока на составляющие цветовые компоненты, на выходах которой установлены три Фотоэлектронных умножителя с эмиттерными повторителями на выходе, и аналого-цифровое делительное устройство с дешифратором цвета на выходе, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерений, в него введены блок вычисления вертикальной проекции вектора цвета с первым блоком выделения абсолютной величи-ны, блок вычисления горизонтальной проекции вектора цвета с вторым блоком выделения абсолютной величины, блок определения квадранта, блок выделения белого цвета, блок выделения черного цвета и схема ИЛИ, входы ко.;орой соединены с выходами блоков выделения белого и черного цвета соответственно, а выход соединен с третьим входом дешифратора цвета, причем входы блока выделения черного цвета соединены с выходами соответствующих.змиттерных повторителей, первый и второй входы блока вычисления вертикальной проекции вектора цвета соединены с выходами соответственно первого и второго эмиттерных повторителей, а его выход через первый блок выделения абсолютной величины соединен с г первым входом аналого-цифрового делительного устройства, первый, второй и третий входы блока вычисления горизонтальной нроекции вектора цвета соединены соответственно с выходами трех эмиттерных повторителей, а вы-. ход его через второй блок выделенияак Тираж 871И Государственного комиделам изобретений и отМосква, Ж, Раушска Подписноетета СССРрытийфнаб., д, 4/5 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектн абсолютной величины соединен с вторымвходом аналого-цифрового делительногоустройства, первый и второй входыблока определения квадранта соединены с выходами блоков вычислениясоответственно вертикальной и горизонтальной проекций вектора цвета,а выход соединен с первым входомдеыифратора цвета, первый и второйвходы блока выделения белого цветасоединены с выходами первого и вто О рого блоков выделения абсолютныхвеличин соответственно, а его третий вход соединен с выходом блокавыделения черного цвета.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Ведикобритании 91411341,кл, 6 01 Л 3/50, опублик, 1973,2. Авторское свидетельство СССРР 694773, кл, 6 01 д 3/4 б, 1979