[發明專利]多功能顏色測量和觀察系統

無效

• 申請號: 200810055731.0
• 申請日: 2008-01-08
• 公開（公告）號: CN101221073A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 劉偉
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G01J3/46
• 分類號: G01J3/46
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所
• 代理人: 余長江

技術領域

本發明涉及一種顏色測量和觀察系統，尤其是一種適用于表面不規則物體顏色測量和觀察的系統。

背景技術

國際照明委員會(Commission?International?d’Eclairage，簡稱CIE)和美國材料與試驗學會(Amercan?Society?for?Testing?and?Materials，簡稱ASTM)推薦的用于顏色測量的幾何條件主要有如下幾種：

漫射照明，垂直觀察。

垂直照明，漫射觀察。

45°照明，垂直觀察。

垂直照明，45°觀察。

漫射照明，8°觀察，包含鏡面成分。

漫射照明，8°觀察，不包含鏡面成分。

漫射照明，漫射觀察，包含鏡面成分。

45°環形照明，垂直觀察。

垂直照明，45°環形觀察。

垂直照明，垂直觀察。

另外，對于具有珍珠色(pearlescent)或金屬色(metallic)的材料，ASTM推薦多角度幾何條件：

逆定向反射角(aspecular?angle)15°、45°、110°測量。

以上的幾何條件，結合適當的照明體，即光源，以及測量器件，如光譜儀、光電二極管、光電倍增管等，或觀察器件，如目鏡、攝像頭等，就可以構成一個完整的顏色測量和觀察硬件系統。

依據上述幾何條件構造的顏色測量和觀察系統，可以測量和觀察平面或者接近平面的物體表面的顏色。但是對于表面不規則的物體，特別是，不規則表面上的微小區域，很難給出穩定的可以重復的測量和觀察。其技術上的困難主要在于，由于物體表明不規則，從而難于找到法線位置。同時測量和觀察角度也是依據法線位置確定的，所以測量和觀察角度也無法確定。這樣，測量和觀察的幾何條件不能控制，顏色測量的穩定性和可重復性都會非常差。其測量結果只能作為參考，不能作為定量分析的依據。更無法實現對同一物體的長期跟蹤測量和觀察。

在某些領域，如文物保護行業，需要對表面不規則的物體測量和觀察顏色，如古陶瓷、漆器、巖洞壁畫等，并且需要對文物進行長期跟蹤測量和觀察。

有鑒于此，需要一種能夠實現不規則表面顏色測量和觀察的技術。

發明內容

本發明克服了現有技術中的缺點，提供了一種能夠實現不規則表面顏色測量和觀察的裝置。

本發明的技術方案概述如下：

一種多功能顏色測量和觀察系統，其特征在于包括一個帶刻度的弧形懸臂，弧形懸臂通過一個連接軸固定在一個支架上，弧形懸臂上裝有物鏡系統，物鏡系統連接光源或測量或觀察裝置，物鏡系統通過滑動裝置在弧形懸臂上滑動并固定。

所述連接軸包括固定塊和旋轉軸，所述固定塊上有角度刻度，弧形懸臂相對于固定塊通過旋轉軸旋轉，旋轉角度按照固定塊上的角度刻度設定，其中旋轉角度的設定可以采用手動也可以采用電機來控制。

所述滑動裝置采用滑動塊并用緊絲固定，或者采用強磁鐵材料的滑動連接裝置。

所述物鏡系統有一個或多個，每個物鏡系統至少連接一個光源或一個測量裝置或一個觀察裝置，或者每個物鏡系統連接一個光源和一個測量裝置，或者每個物鏡系統連接一個光源和一個觀察裝置。

所述物鏡系統包括物鏡筒、光學鏡片、滑軌、可調的旋絲、頂絲；所述物鏡筒安裝在滑軌上并采用頂絲固定；所述可調的旋絲用于對光學鏡片的聚焦點進行左右、前后移動調節，其中物鏡筒沿滑軌滑動及物鏡聚焦點的調節可以手動也可以利用電機來控制。

所述測量裝置可以是光譜儀、顏色傳感器，或者是其他的測量裝置，觀察裝置可以是監視器或與計算機相連接的攝像頭，或者是顯微鏡，或者是投影屏，或者是其他的觀察裝置。

所述物鏡系統與光源或者測量裝置或者觀察裝置的連接方式為光纖，或者未采用任何光學器件的直接連接，或者經過透鏡、反射鏡、半透半反鏡、濾光片連接、或者各類鏡片的組合連接，或者其他光學器件連接方式。

所述光譜儀或其他測量裝置和計算機相連，由計算機控制測量和收集數據。

所述物鏡系統在弧形懸臂上的滑動，可以手動也可以利用電機來控制。

測量或觀察的幾何條件是通過物鏡系統在懸臂上的滑動實現的，微小區域的測量或觀察是通過調整聚焦點實現的。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：能夠以非接觸方式測量和觀察規則和不規則表面。對于某個測量點，可以得到不同幾何條件的測量數據。

附圖說明

圖1A是近似垂直照明/45°測量方案結構視圖。

圖1B是物鏡系統與弧形懸臂系統連接結構圖。